(57)【要約】【課題】  反りの発生が抑制されたロールコンデンサを提供する。【解決手段】  多層膜６が巻回されたロール素子５を有し、多層膜６が、少なくとも、第１誘電体膜７と、第１電極膜８と、第２誘電体膜９と、第２電極膜１０と、を有し、第１誘電体膜７および第２誘電体膜９が、それぞれ、無機質からなり、ロール素子５が、封止樹脂４に封止され、封止樹脂４が、下から順に、第１外装樹脂層１と、内装樹脂層２と、第２外装樹脂層３とを有し、第１外装樹脂層１の厚みと第２外装樹脂層３の厚みとが等しく、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３とが同じ樹脂で構成され、ロール素子５が内装樹脂層２に封止されるようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜が巻回されたロール素子を有する、ロールコンデンサであって、
前記多層膜が、少なくとも、第１誘電体膜と、第１電極膜と、第２誘電体膜と、第２電極膜と、を有し、
前記第１誘電体膜および前記第２誘電体膜が、それぞれ、無機質からなり、
前記ロール素子が、封止樹脂に封止され、
前記封止樹脂が、下から順に、第１外装樹脂層と、内装樹脂層と、第２外装樹脂層とを有し、
前記第１外装樹脂層の厚みと前記第２外装樹脂層の厚みとが等しく、
前記第１外装樹脂層と前記第２外装樹脂層とが同じ樹脂で構成され、
前記ロール素子が前記内装樹脂層に封止された、ロールコンデンサ。
【請求項２】
前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層を構成する樹脂にフィラーが含有され、
前記内装樹脂層を構成する樹脂にフィラーが含有されていない、または、含有されているが、前記内装樹脂層を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％が、前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％よりも低い、請求項１に記載されたロールコンデンサ。
【請求項３】
前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＡ％とし、
前記内装樹脂層を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＢ％としたとき、
（Ｂ÷Ａ）％が、２０％以下である、請求項２に記載されたロールコンデンサ。
【請求項４】
前記内装樹脂層を構成する樹脂の未硬化状態における流動性が、前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層を構成する樹脂の未硬化状態における流動性よりも高い、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項５】
前記内装樹脂層の厚みに対する、前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層の厚みが、それぞれ、３％以上、２５％以下である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項６】
前記封止樹脂内において、前記ロール素子が、前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層に接している、請求項１ないし５のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項７】
前記ロール素子が空芯部を有し、
前記空芯部に、前記内装樹脂層を構成する樹脂が充填されている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項８】
前記封止樹脂が直方体形状からなり、
前記封止樹脂の一方の側面に、第３外装樹脂層が形成され、
前記封止樹脂の他方の側面に、第４外装樹脂層が形成された、請求項１ないし７のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項９】
前記第１外装樹脂層および前記第２外装樹脂層が、それぞれ、２層以上の層からなる、請求項１ないし８のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【請求項１０】
前記内装樹脂層が２層以上の層からなる、請求項１ないし９のいずれか１項に記載されたロールコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールコンデンサに関し、さらに詳しくは、反りの発生が抑制されたロールコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で高容量のコンデンサとして、無機質からなる極めて薄い誘電体膜と、その誘電体膜上に形成された電極膜とを有する多層膜を、ロール状に巻回してロール素子を形成したロールコンデンサが研究、開発されている。
【０００３】
そのようなロールコンデンサが、特許文献１（ＷＯ２０１６／０３１０７７Ａ１公報）に開示されている。図１２に、特許文献１に開示されたロールコンデンサ（キャパシタ）１１００を示す。
【０００４】
ロールコンデンサ１１００は、次の方法によって作製されたものである。
【０００５】
まず、基板１０１を用意し、基板１０１上に、エッチングによって取り除くことが可能な材質によって犠牲層１０２を形成する。次に、犠牲層１０２上に、順に、第１誘電体膜（拡散防止層）１０３、第１電極膜（下部電極層）１０４、第２誘電体膜（誘電体層）１０５、第２電極膜（上部電極層）１０６を形成して、多層膜（ラミネート；laminate）１０７を作製する。
【０００６】
次に、エッチングによって、犠牲層１０２を一方側（図１２における右側）から取り除く。この結果、多層膜１０７の内部ストレス（internal stress）により、多層膜１０７が自ら巻回して、ロール素子（メインボディ；main body）１０８が形成される。
【０００７】
最後に、第１電極膜１０４に第１端子１０９、第２電極膜１０６に第２端子１１０を接続して、ロールコンデンサ１１００は完成する。完成したロールコンデンサ１１００のロール素子１０８には、空芯部１１１が形成されている。
【０００８】
ロールコンデンサ１１００は、脆く、壊れやすい第１誘電体膜１０３、第１電極膜１０４、第２誘電体膜１０５、第２電極膜１０６を有しているため、封止樹脂で封止して保護することが望ましい。しかしながら、第１誘電体膜１０３、第１電極膜１０４、第２誘電体膜１０５、第２電極膜１０６が脆く、壊れやすいため、封止樹脂の形成は容易ではない。
【０００９】
たとえば、特許文献２（特開２０１６-１２７１３号公報）に、素子の種類は異なるが、素子を封止樹脂で封止した電子部品が開示されている。図１３に、特許文献２に開示された電子部品（半導体装置）１２００を示す。
【００１０】
電子部品（半導体装置）１２００は、基板（再配線層）２０１に、素子（半導体チップ）２０２が実装されている。そして、素子２０２が、封止樹脂２０３によって封止されている。
【００１１】
封止樹脂２０３は内装樹脂層（下部樹脂フィルム層）２０３ａと外装樹脂層（上部樹脂フィルム層）２０３ｂとの２層に構成され、素子２０２は内装樹脂層２０３ａ内に封止されている。内装樹脂層２０３ａと外装樹脂層２０３ｂには、それぞれフィラー２０４が含有されているが、内装樹脂層２０３ａのフィラー含有率は、外装樹脂層２０３ｂのフィラー含有率よりも低く設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ２０１６／０３１０７７Ａ１公報
【特許文献２】特開２０１６-１２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に開示されたロールコンデンサ１１００を、特許文献２に開示されるように、基板２０１と封止樹脂２０３とで封止しようとした場合、全体に反りが発生する虞があった。すなわち、この場合は上下対称構造にならないため、基板２０１と封止樹脂２０３との間に応力が発生し、全体に反りが発生する虞があった。
【００１４】
また、基板２０１と封止樹脂２０３との間に応力が発生することによって、封止されたロールコンデンサ１１００の第１誘電体膜１０３、第１電極膜１０４、第２誘電体膜１０５、第２電極膜１０６が、割れたり破けたりする虞があった。また、第１誘電体膜１０３、第１電極膜１０４、第２誘電体膜１０５、第２電極膜１０６が、割れたり破けたりしなくても、ロールコンデンサ１１００が変形し、ロールコンデンサ１１００の電気的特性（容量値など）が劣化したり、変動したりする虞があった。
【００１５】
なお、樹脂などの有機質からなる誘電体フィルムを使用したフィルムコンデンサ（ロールコンデンサ）が実用化されているが、有機質からなる誘電体フィルムは高い強度を備えており、割れたり破れたりしにくい。これに対し、本発明のロールコンデンサは、割れたり破れたりしやすい無機質からなる誘電体膜を使用しているため、フィルムコデンサとは全く異なった設計が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明のロールコンデンサは、多層膜が巻回されたロール素子を有し、多層膜が、少なくとも、第１誘電体膜と、第１電極膜と、第２誘電体膜と、第２電極膜と、を有し、第１誘電体膜および第２誘電体膜が、それぞれ、無機質からなり、ロール素子が、封止樹脂に封止され、封止樹脂が、下から順に、第１外装樹脂層と、内装樹脂層と、第２外装樹脂層とを有し、第１外装樹脂層の厚みと第２外装樹脂層の厚みとが等しく、第１外装樹脂層と第２外装樹脂層とが同じ樹脂で構成され、ロール素子が内装樹脂層に封止されるようにした。
【００１７】
第１外装樹脂層および第２外装樹脂層を構成する樹脂にフィラーが含有され、内装樹脂層を構成する樹脂にフィラーが含有されていない、または、含有されているが、内装樹脂層を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％が、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％よりも低いことが好ましい。この場合には、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層によって、ロール素子を外力から適切に保護することができる。また、製造時に、ロール素子が内装樹脂層を構成する樹脂によって損壊されにくくなる。また、ロール素子が空芯部を有する場合は、空芯部に内装樹脂層を構成する樹脂を充填しやすくなる。
【００１８】
上記の場合において、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＡ％とし、内装樹脂層を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＢ％としたとき、（Ｂ÷Ａ）％が、２０％以下であることがさらに好ましい。この場合には、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層によって、ロール素子を外力からさらに適切に保護することができる。また、製造時に、ロール素子が内装樹脂層を構成する樹脂によって、より損壊されにくくなる。また、ロール素子が空芯部を有する場合は、空芯部に内装樹脂層を構成する樹脂をより充填しやすくなる。
【００１９】
内装樹脂層を構成する樹脂の未硬化状態における流動性が、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層を構成する樹脂の未硬化状態における流動性よりも高いことが好ましい。この場合には、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層によって、ロール素子を外力から適切に保護することができる。また、製造時に、ロール素子が内装樹脂層を構成する樹脂によって損壊されにくくなる。また、ロール素子が空芯部を有する場合は、空芯部に内装樹脂層を構成する樹脂を充填しやすくなる。
【００２０】
内装樹脂層の厚みに対する、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みが、それぞれ、３％以上、２５％以下であることが好ましい。この場合には、ロールコンデンサに、反りがさらに発生しにくくなる。
【００２１】
封止樹脂内において、ロール素子が、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層に接していることも好ましい。この場合には、内装樹脂層の厚みが必要最小限となり、ロールコンデンサの低背化がはかられる。
【００２２】
ロール素子が空芯部を有し、空芯部に、内装樹脂層を構成する樹脂が充填されていることも好ましい。この場合には、ロールコンデンサの強度が向上する。
【００２３】
封止樹脂が直方体形状からなり、封止樹脂の一方の側面に、第３外装樹脂層が形成され、封止樹脂の他方の側面に、第４外装樹脂層が形成されることも好ましい。この場合には、第１封止樹脂〜第４封止樹脂によって、ロール素子を外力から適切に保護することができる。なお、直方体形状には立方体形状が含まれる。
【００２４】
なお、第１外装樹脂層、内装樹脂層、第２外装樹脂層は、それぞれ、１層である必要はない。すなわち、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層を、それぞれ、２層以上の層で構成しても良い。また、内装樹脂層を、２層以上の層で構成しても良い。なお、層が複数の層で形成された場合のフィラーの体積％は、各層の厚みを反映させたうえで、複数の層のフィラーの体積％の平均値を用いる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のロールコンデンサは、封止樹脂が、下から順に、第１外装樹脂層と、内装樹脂層と、第２外装樹脂層とを有し、第１外装樹脂層の厚みと第２外装樹脂層の厚みとが等しく、第１外装樹脂層と第２外装樹脂層とが同じ樹脂で構成され、ロール素子が内装樹脂層に封止されており、上下対称構造に形成されているため、内部に応力が発生しにくく、反りが発生しにくい。
【００２６】
また、本発明のロールコンデンサは、内部に応力が発生しにくいため、ロール素子を構成する多層膜の、第１誘電体膜、第１電極膜、第２誘電体膜、第２電極膜に、割れや破れが発生しにくい。また、本発明のロールコンデンサは、ロール素子に応力がかかりにくいため、ロールコンデンサの電気的特性の劣化や変動が抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（Ａ）は、第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、ロールコンデンサ１００の透視斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、ロールコンデンサ１００の断面図である。図２（Ｂ）は、ロールコンデンサ１００の要部断面図である。
【図３】ロールコンデンサ１００の要部分解斜視図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、ロールコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す工程説明図である。
【図５】図５（Ｄ）〜（Ｆ）は、図４（Ｃ）の続きであり、それぞれ、ロールコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す工程説明図である。
【図６】図６（Ｇ）、（Ｈ）は、図５（Ｆ）の続きであり、それぞれ、ロールコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す工程説明図である。
【図７】図７（Ｉ）〜（Ｌ）は、図６（Ｈ）の続きであり、それぞれ、ロールコンデンサ１００の製造方法の一例において実施される工程を示す工程説明図である。
【図８】第２実施形態にかかるロールコンデンサ２００の断面図である。
【図９】第３実施形態にかかるロールコンデンサ３００の断面図である。
【図１０】第４実施形態にかかるロールコンデンサ４００の断面図である。
【図１１】第５実施形態にかかるロールコンデンサ５００の断面図である。
【図１２】特許文献１に開示されたロールコンデンサ１１００を示す断面図である。
【図１３】特許文献２に開示された電子部品（半導体装置）１２００を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、明細書の理解を助けるためのものであって、模式的に描画されている場合があり、描画された構成要素または構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。
【００２９】
［第１実施形態］
第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００を、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３に示す。ただし、図１（Ａ）は、ロールコンデンサ１００の斜視図である。図１（Ｂ）は、ロールコンデンサ１００の透視斜視図である。図２（Ａ）は、ロールコンデンサ１００の断面図であり、図１（Ａ）、（Ｂ）に一点鎖線で示すＸ−Ｘ部分を示している。図２（Ｂ）は、ロールコンデンサ１００の要部断面図であり、図２（Ａ）に破線で囲んだＹ部分を示している。図３は、ロールコンデンサ１００のロール素子５を構成する多層膜６を示した要部分解斜視図であり、ロール素子５の巻回を解き、さらに多層膜６を構成する各膜を分離させた状態で示している。
【００３０】
ロールコンデンサ１００は、下から順に、第１外装樹脂層１、内装樹脂層２、第２外装樹脂層３の３層が積層された封止樹脂４を備えている。
【００３１】
封止樹脂４の形状および寸法は任意であるが、本実施形態においては、封止樹脂４を、幅３００μｍ、長さ６００μｍ、厚み４５μｍの直方体形状にした。また、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の厚みをそれぞれ７．５μｍとし、内装樹脂層２の厚みを３０μｍとした。
【００３２】
第１外装樹脂層１、内装樹脂層２、第２外装樹脂層３の材質は、それぞれ任意である。また、第１外装樹脂層１、内装樹脂層２、第２外装樹脂層３のフィラー含有の有無も、それぞれ任意である。ただし、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３とには同じ樹脂を使用し、フィラーを含有させる場合は同じ体積％を含有させる。また、上記のように、第１外装樹脂層１の厚みと第２外装樹脂層３の厚みとは同じにする。
【００３３】
本実施形態においては、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３とに、フィラーが含有されたエポキシ系樹脂を使用した。フィラーには、Ｄ５０＝１μｍのＳｉＯ２を使用した。フィラーの含有量は、４０体積％とした。
【００３４】
一方、本実施形態においては、内装樹脂層２に、フィラーを含有させていないエポキシ系樹脂を使用した。
【００３５】
上記の第１外装樹脂層１、内装樹脂層２、第２外装樹脂層３を使用したため、本実施形態においては、内装樹脂層２を構成する樹脂の未硬化状態における流動性は、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３を構成する樹脂の未硬化状態における流動性よりも高くなった。
【００３６】
封止樹脂４に、ロール素子５が封止されている。より詳しくは、ロール素子５は、封止樹脂４の内装樹脂層２に封止されている。ロール素子５は、両端部５ａ、５ｂが封止樹脂４から外部に露出されている。
【００３７】
ロール素子５は、多層膜６が巻回されたものからなる。
【００３８】
多層膜６は、図２（Ｂ）、図３に示すように、第１誘電体膜７、第１電極膜８、第２誘電体膜９、第２電極膜１０が積層されたものからなる。より具体的には、第１誘電体膜７上に第１電極膜８が形成され、第１電極膜８上に第２誘電体膜９が形成され、第２誘電体膜９上に第２電極膜１０が形成されている。なお、図１（Ｂ）、図２（Ａ）においては、多層膜６を第１誘電体膜７、第１電極膜８、第２誘電体膜９、第２電極膜１０に細分化して示さず、1層に簡略化して示している。
【００３９】
第１誘電体膜７の幅と第２誘電体膜９の幅が等しい。また、第１電極膜８の幅と第２電極膜１０の幅とが等しい。そして、第１誘電体膜７および第２誘電体膜９の幅が、第１電極膜８および第２電極膜１０の幅よりも大きい。
【００４０】
第１電極膜８は、第１誘電体膜７の図３における手前側の辺に沿って形成されている。第２電極膜１０は、第２誘電体膜９の図３における奥側の辺に沿って形成されている。
【００４１】
多層膜６は、図３に矢印で示す巻回方向に巻回されて、ロール素子５を構成している。なお、第１電極膜８はロール素子５の端部５ａから外部に露出し、第２電極膜１０はロール素子５の端部５ｂから外部に露出している（図１（Ｂ）参照）。
【００４２】
ロール素子５に空芯部５ｃが形成され、空芯部５ｃに封止樹脂４（内装樹脂層２を構成する樹脂）が充填されている。なお、空芯部２ｃに封止樹脂４を充填したことにより、ロールコンデンサ１００は強度が向上している。
【００４３】
第１誘電体膜７および第２誘電体膜９は、無機質によって作製されている。無機質の種類は任意であるが、たとえば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２などを使用することができる。これらの材質は、高い絶縁抵抗を有するため、第１誘電体膜７の厚みや第２誘電体膜９の厚みを小さくすることができる。
【００４４】
第１誘電体膜７および第２誘電体膜９の厚みは任意であるが、たとえば、０．１μｍ以下であることが好ましい。第１誘電体膜７および第２誘電体膜９の厚みを小さくすることによって、ロール素子５の小型化をはかり、ロールコンデンサ１００の小型化（低背化）をはかることができる。あるいは、第１誘電体膜７および第２誘電体膜９の厚みを小さくすることによって、ロール素子５の巻回数を増やし、ロールコンデンサ１００の単位体積あたりの容量密度を大きくすることができる。
【００４５】
第１電極膜８および第２電極膜１０は金属によって作製されている。金属の種類は任意であるが、たとえば、Ｎｉ、Ｃｒなどを使用することができる。
【００４６】
第１電極膜８および第２電極膜１０の厚みは任意であるが、たとえば、０．１μｍ以下であることが好ましい。第１電極膜８および第２電極膜１０の厚みを小さくすることによって、ロール素子５の小型化をはかり、ロールコンデンサ１００の小型化（低背化）をはかることができる。あるいは、第１電極膜８および第２電極膜１０の厚みを小さくすることによって、ロール素子５の巻回数を増やし、ロールコンデンサ１００の単位体積あたりの容量密度を大きくすることができる。
【００４７】
ロールコンデンサ１００は、封止樹脂４の両端に、外部電極１１、１２が形成されている。外部電極１１、１２は、それぞれ、封止樹脂４の端面に形成され、そこから封止樹脂４の上側主面および下側主面に延出して形成されている。外部電極１１、１２の材質および構造は任意であるが、たとえば、それぞれ、第１層がＴｉ、第２層がＣｕの２層構造に形成することができる。
【００４８】
外部電極１１が、ロール素子５の端部５ａにおいて、第１電極膜８に接続されている。外部電極１２が、ロール素子５の端部５ｂにおいて、第２電極膜１０に接続されている。
【００４９】
以上の構造からなる、第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００は、次の特長を備えている。
【００５０】
まず、ロールコンデンサ１００は、封止樹脂４が、下から順に、第１外装樹脂層１と、内装樹脂層２と、第２外装樹脂層３とを有し、第１外装樹脂層１の厚みと第２外装樹脂層３の厚みとが等しく、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３とが同じ樹脂で構成され、ロール素子５が内装樹脂層２に封止されている。このように、ロールコンデンサ１００は、上下対称構造に形成されているため、内部に応力が発生しにくい。そのため、ロールコンデンサ１００は、反りが発生しにくくなっている。
【００５１】
また、ロールコンデンサ１００は、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３とに、フィラーを含有させた樹脂が使用されている。そのため、ロールコンデンサ１００は、フィラーを含有したことによって高い強度を有する第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３によって、ロール素子５が外力から確実に保護されている。一方、ロールコンデンサ１００は、内装樹脂層２に、フィラーを含有させていない樹脂が使用されている。そのため、ロールコンデンサ１００は、製造時に、ロール素子５が内装樹脂層２を構成する樹脂によって損壊されにくい。また、ロール素子５の空芯部５ｃに内装樹脂層２を構成する樹脂が容易に充填される。
【００５２】
なお、内装樹脂層２は、いわゆるフィラーレスにする必要はなく、内装樹脂層２を構成する樹脂にフィラーを含有させても良い。ただし、内装樹脂層２を構成する樹脂にフィラーを含有させる場合には、内装樹脂層２を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％が、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３を構成する樹脂に含有されているフィラーの体積％よりも低いことが好ましい。この場合には、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３によって、ロール素子５を外力から適切に保護するとともに、製造時に、ロール素子５が内装樹脂層２を構成する樹脂によって損壊されにくく、かつ、ロール素子５の空芯部５ｃに内装樹脂層２を構成する樹脂を充填しやすくなるからである。そして、内装樹脂層２を構成する樹脂にフィラーを含有させる場合には、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＡ％とし、内装樹脂層２を構成する樹脂に含有されるフィラーの体積％をＢ％としたとき、（Ｂ÷Ａ）％が、２０％以下であることがさらに好ましい。（Ｂ÷Ａ）％が２０％を超えると、製造時に、ロール素子５が内装樹脂層２を構成する樹脂によって損壊される虞があり、かつ、ロール素子５の空芯部５ｃに内装樹脂層２を構成する樹脂を充填することが難しくなるからである。
【００５３】
また、ロールコンデンサ１００は、上述したとおり、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の厚みがそれぞれ７．５μｍであり、内装樹脂層２の厚みが３０μｍである。すなわち、内装樹脂層２の厚みに対する、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の厚みは、２５％になっている。
【００５４】
反りの発生を抑制する観点から、内装樹脂層２の厚みに対する、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の厚みの適性値を、次の実験によって調査した。
【００５５】
まず、試料１〜試料５の５つの試料を作製した。試料１〜５は、それぞれ、下から順に、第１外装樹脂層と、内装樹脂層と、第２外装樹脂層とが積層された構造からなる。第１外装樹脂層および第２外装樹脂層は、ロールコンデンサ１００の第１外装樹脂層および第２外装樹脂層と同じ樹脂によって形成した。内装樹脂層は、ロールコンデンサ１００の内装樹脂層と同じ樹脂によって形成した。なお、試料１〜試料５には、ロール素子は内蔵させなかった。
【００５６】
試料１〜試料５は、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍとした。厚みは、試料ごとに異ならせた。具体的には、内装樹脂層の厚みは３０μｍで固定したが、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを試料ごとに変化させた。なお、第１外装樹脂層の厚みと第２外装樹脂層の厚みは等しくした。
【００５７】
試料１は、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、それぞれ０．６μｍとし、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを２％とした。試料２は、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、それぞれ０．９μｍとし、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを３％とした。試料３は、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、それぞれ３．０μｍとし、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを１０％とした。試料４は、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、それぞれ７．５μｍとし、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを２５％とした。試料５は、第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、それぞれ９．０μｍとし、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを３０％とした。
【００５８】
各試料（幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ）について、反りの大きさを測定した。測定結果を、表１に示す。
【表１】
2019096679.tif 000003
【００５９】
表１から分かるように、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みが、３％以上、２５％以下である試料２、試料３、試料４は、反りの大きさが、０．３ｍｍ以下の小さな値に収まった。これに対し、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みが、２％である試料１は反りの大きさが２．３ｍｍ、３０％である試料５は反りの大きさが２．１ｍｍであり、いずれも反りが大きくなった。以上より、内装樹脂層の厚みに対する第１外装樹脂層および第２外装樹脂層の厚みを、３％以上、２５％以下にすれば、反りの大きさを小さく抑制できることが分かった。
【００６０】
第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００は、上述したとおり、内装樹脂層２の厚みに対する、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の厚みが、２５％に設計されており、反りの発生が抑制されている。
【００６１】
第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００は、図２（Ａ）に示すように、封止樹脂４の内部において、ロール素子５が、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３に、それぞれ接している。すなわち、ロールコンデンサ１００は、ロール素子５の直径と、内装樹脂層２の厚みとが、ほぼ等しくなるように設計されており、内装樹脂層２の厚みを最小限に抑え、ひいては封止樹脂４の厚みを最小限に抑えることによって、低背化がはかられている。
【００６２】
第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００は、たとえば、次の方法で製造することができる。
【００６３】
まず、図４（Ａ）に示すように、ロールコンデンサの製造に使用する基板１３を用意した。基板１３は、たとえばＳｉによって作製されている。
【００６４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、基板１３上に、所定のエッチング液によって選択的にエッチングされる犠牲層１４を形成した。犠牲層１４の平面方向の形状、大きさは、作製するロール素子５の形状、大きさに合わせて、任意に設定することができる。なお、本実施形態においては、犠牲層１４の厚みを５００ｎｍとした。
【００６５】
本実施形態においては、犠牲層１４に酸化ゲルマニウムを使用した。酸化ゲンルマニウムは、高温においても比較的安定している。ただし、犠牲層１４の材質は任意であり、ポリアクリル酸などであっても良い。また、本実施形態においては、犠牲層１４を真空蒸着法によって形成した。ただし、犠牲層１４の形成方法は任意であり、化学蒸着法、スパッタ法、ＰＬＤ法（パルスレーザー堆積法；pulsed laser deposition method）などによっても良い。
【００６６】
次に、図４（Ｃ）に示すように、犠牲層１４上に、無機質からなる第１誘電体膜７を形成した。本実施形態においては、ＡＬＤ法（原子層堆積法；atomic layer deposition method）によって第１誘電体膜７を形成した。ただし、第１誘電体膜７の形成方法は任意であり、真空蒸着法、化学蒸着法、スパッタ法、ＰＬＤ法などによっても良い。また、第１誘電体膜７の寸法は任意であるが、本実施形態においては、長さ１０００μｍ、幅６００μｍ、厚み１０ｎｍとした。
【００６７】
次に、図５（Ｄ）に示すように、第１誘電体膜７上に、第１電極膜８を形成した。本実施形態においては、真空蒸着法によって第１電極膜８を形成した。ただし、第１電極膜８の形成方法は任意であり、化学蒸着法、スパッタ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法などによっても良い。また、第１電極膜８の寸法は任意であるが、本実施形態においては、長さ１０００μｍ、幅５００μｍ、厚み２５ｎｍとした。
【００６８】
次に、図５（Ｅ）に示すように、第１電極膜８上に、無機質からなる第２誘電体膜９を形成した。本実施形態においては、ＡＬＤ法によって第２誘電体膜９を形成した。ただし、第２誘電体膜９の形成方法は任意であり、真空蒸着法、化学蒸着法、スパッタ法、ＰＬＤ法などによっても良い。また、第２誘電体膜９の寸法は任意であるが、本実施形態においては、長さ１０００μｍ、幅６００μｍ、厚み１０ｎｍとした。
【００６９】
次に、図５（Ｆ）に示すように、第２誘電体膜９上に、第２電極膜１０を形成した。本実施形態においては、真空蒸着法によって第２電極膜１０を形成した。ただし、第２電極膜１０の形成方法は任意であり、化学蒸着法、スパッタ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法などによっても良い。また、第２電極膜１０の寸法は任意であるが、本実施形態においては、長さ１０００μｍ、幅５００μｍ、厚み２５ｎｍとした。
【００７０】
以上により、基板１３上に形成された犠牲層１４上に、第１誘電体膜７、第１電極膜８、第２誘電体膜９、第２電極膜１０が積層された多層膜６が形成された。
【００７１】
次に、図６（Ｇ）に示すように、犠牲層１４を、エッチング液によって、一方の端部（図６（Ｇ）における右側の端部）側からエッチングした。エッチング液には、ＥＤＴＡ水溶液を使用した。この結果、多層膜６が基板１３から分離するとともに、多層膜６の裏面側の張力と表面側の張力の差により、多層膜６が自ら巻回して、図６（Ｈ）に示すロール素子５が形成された。なお、多層膜６の裏面側の張力と表面側の張力の差は、多層膜６の内部の応力と表現することもできる。
【００７２】
次に、未硬化の第１外装樹脂層１’と未硬化の内装装樹脂層２’が積層された下側樹脂シート１５ａと、未硬化の内装装樹脂層２’と未硬化の第２外装樹脂層３’が積層された上側樹脂シート１５ｂを用意した。そして、図７（Ｉ）に示すように、下側樹脂シート１５ａ上に複数のロール素子５を並べて配置し、それらのロール素子５を上側樹脂シート１５ｂによって覆った。
【００７３】
続いて、真空状態にしたうえで、加熱し、下側樹脂シート１５ａの内装装樹脂層２’および上側樹脂シート１５ｂの内装装樹脂層２’を溶融させた。なお、このとき、下側樹脂シート１５ａの外層装樹脂層１’および上側樹脂シート１５ｂの外層装樹脂層１’は、軟化はしたが、溶融するまでには至らなかった。
【００７４】
この結果、図７（Ｊ）に示すように、未硬化の第１外装樹脂層１、未硬化の内装樹脂層２、未硬化の第２外装樹脂層３が積層された、未硬化のマザー封止樹脂４’が形成された。また、ロール素子５の空芯部５ｃに、未硬化の内装樹脂層２の樹脂が充填された。
【００７５】
上述したとおり、未硬化の内装樹脂層２の樹脂の流動性を、未硬化の第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の樹脂の流動性よりも高くしたため、この工程において、ロール素子５が損壊することはなかった。また、未硬化の内装樹脂層２の樹脂の流動性を、未硬化の第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３の樹脂の流動性よりも高くしたため、未硬化の内装樹脂層２の樹脂は、ロール素子５の空芯部５ｃ内に容易に充填された。
【００７６】
次に、複数のロール素子５が内部に封止された未硬化のマザー封止樹脂４’を、所定の温度および時間で加熱して、硬化させた。なお、ロール素子５の端部２ａ、２ｂがマザー封止樹脂４’に埋もれている場合は、硬化の前、または、硬化の後に、ダイサーなどの方法によって、マザー封止樹脂４’の端面を削り、ロール素子５の端部２ａ、２ｂをマザー封止樹脂４’の端面から外部に露出させた。
【００７７】
次に、図７（Ｋ）に示すように、複数のロール素子５が内部に封止されたマザー封止樹脂４’の端部に、外部電極１１、１２を形成した。具体的には、まず、スパッタリングによって、Ｔｉからなる第１層を形成した。続いて、めっきによって、Ｃｕからなる第２層を形成した。この結果、ロール素子５を構成する多層膜６の第１電極膜８が、外部電極１１に接続された。また、ロール素子５を構成する多層膜６の第２電極膜１０が、外部電極１２に接続された。なお、スパッタリングによる外部電極１１、１２のＴｉからなる第１層は、ロール素子５の両端部５ａ、５ｂにおいて、多層膜６を構成する各膜の隙間に深く入り込んで形成された。
【００７８】
図７（Ｌ）に示すように、複数のロール素子５が封止されたマザー封止樹脂４’を、１つのロール素子５が封止された封止樹脂４ごとに分割した。
【００７９】
以上により、ロールコンデンサ１００が完成した。
【００８０】
［第２実施形態］
第２実施形態にかかるロールコンデンサ２００を、図８に示す。図８は、ロールコンデンサ２００の断面図である。
【００８１】
ロールコンデンサ２００は、第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００に変更を加えた。具体的には、ロールコンデンサ１００では、内装樹脂層２は１層で構成されていた（図２（Ａ）参照）。これに対し、ロールコンデンサ２００は、内装樹脂層が、下から順に、第１層２２Ａ、第２層２２Ｂ、第３層２２Ｃの３層で構成されている。
【００８２】
ロールコンデンサ２００は、上述したロールコンデンサ１００の製造方法の一例において、図７（Ｉ）に示したように、下側樹脂シート１５ａ上に複数のロール素子５を並べて配置し、それらのロール素子５を上側樹脂シート１５ｂによって覆う際に、下側樹脂シート１５ａと上側樹脂シート１５ｂとの間に、液体の樹脂を供給したうえで作製されたものである。供給された液体の樹脂が硬化されて、内装樹脂層の第２層２２Ｂを構成している。
【００８３】
ロールコンデンサ２００は、内装樹脂層の第２層２２Ｂを構成する樹脂が液体で供給されたものであるため、内装樹脂層にロール素子５を封止する際に、ロール素子５がより損壊しにくい。また、ロール素子５の空芯部５ｃに、確実に樹脂が充填される。
【００８４】
［第３実施形態］
第３実施形態にかかるロールコンデンサ３００を、図９に示す。図９は、ロールコンデンサ３００の断面図である。
【００８５】
ロールコンデンサ３００は、第２実施形態にかかるロールコンデンサ２００に、さらに変更を加えた。具体的には、ロールコンデンサ２００は、製造工程において、内装樹脂層の第２層２２Ｂを構成する樹脂が、液体で供給された。これに対し、ロールコンデンサ３００では、内装樹脂層３２を構成する全ての樹脂を、液体で供給した。
【００８６】
ロールコンデンサ３００は、封止樹脂４にロール素子５を封止する際に、ロールコンデンサ２００よりも、さらにロール素子５が損壊しにくい。また、ロール素子５の空芯部５ｃに、さらに確実に樹脂が充填される。
【００８７】
［第４実施形態］
第４施形態にかかるロールコンデンサ４００を、図１０に示す。図１０は、ロールコンデンサ４００の断面図である。
【００８８】
ロールコンデンサ４００は、第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００に変更を加えた。具体的には、ロールコンデンサ１００では、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３が、それぞれ、１層で構成されていた（図２（Ａ）参照）。これに対し、ロールコンデンサ４００では、第１外装樹脂層が外側層４１Ａと内側層４１Ｂの２層で構成され、第２外装樹脂層が外側層４３Ａと内側層４３Ｂの２層で構成されている。
【００８９】
ロールコンデンサ４００の第１外装樹脂層の内側層４１Ｂおよび第２外装樹脂層の内側層４３Ｂは、ロールコンデンサ１００の第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３と、同等の硬度を備えている。
【００９０】
これに対し、ロールコンデンサ４００の第１外装樹脂層の外側層４１Ａおよび第２外装樹脂層の外側層４３Ａは、ロールコンデンサ１００の第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３よりも、高い硬度を備えている。
【００９１】
ロールコンデンサ４００は、高い硬度を備えた第１外装樹脂層の外側層４１Ａおよび第２外装樹脂層の外側層４３Ａを設けたことによって、ロール素子５の保護がより確実になっている。
【００９２】
［第５実施形態］
第５施形態にかかるロールコンデンサ５００を、図１１に示す。図１１は、ロールコンデンサ５００の断面図である。
【００９３】
ロールコンデンサ５００は、第１実施形態にかかるロールコンデンサ１００に変更を加えた。具体的には、ロールコンデンサ１００では、内装樹脂層２の下側に第１外装樹脂層１が形成され、内装樹脂層２の上側に第２外装樹脂層３が形成されていた（図２（Ａ）参照）。これに対し、ロールコンデンサ５００は、第１外装樹脂層１および第２外装樹脂層３に加えて、さらに、内装樹脂層２の一方の側面に第３外装樹脂層５５を形成し、内装樹脂層２の他方の側面に第４外装樹脂層５６を形成した。ロールコンデンサ５００は、第１外装樹脂層１と第２外装樹脂層３と第３外装樹脂層５５と第４外装樹脂層５６の４つの外装樹脂層により、封止樹脂４の上下両主面および左右両側面が保護されている。
【００９４】
ロールコンデンサ５００は、封止樹脂５４に、第３外装樹脂層５５および第４外装樹脂層５６を追加したことによって、ロール素子５の保護がより確実になっている。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。
【００９６】
たとえば、上記の実施形態においては、多層膜６を、第１誘電体膜７、第１電極膜８、第２誘電体膜９、第２電極膜１０の４層で構成していたが、誘電体膜や電極膜は、さらに層数を増やしても良い。たとえば、第３誘電体膜と第３電極膜とを追加しても良い。なお、この場合には、第３電極膜は、第１電極膜８と同様に、外部電極１１に接続する。さらに、第４誘電体膜と第４電極膜とを追加しても良い。
【００９７】
また、上記の実施形態においては、第１誘電体膜７、第１電極膜８、第２誘電体膜９、第２電極膜１０を、それぞれＡＬＤ法によって形成していたが、ＡＬＤ法に代えて、スパッタリングなどによって形成しても良い。あるいは、膜ごとに、ＡＬＤ法とスパッタリングなどを使い分けても良い。
【００９８】
また、上記の実施形態においては、内装樹脂層２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、３２をいわゆるフィラーレスとし、フィラーを含有させていなかったが、内装樹脂層２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、３２に適量のフィラーを含有させても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・第１外装樹脂層
４１Ａ・・・外側層（外装樹脂層）
４１Ｂ・・・内側層（外装樹脂層）
２・・・内装樹脂層
２２Ａ・・・第１層（内装樹脂層）
２２Ｂ・・・第２層（内装樹脂層）
３・・・第２外装樹脂層
４３Ａ・・・外側層（外装樹脂層）
４３Ｂ・・・内側層（外装樹脂層）
４、５４・・・封止樹脂
５５・・・第３外装樹脂層
５６・・・第４外装樹脂層
５・・・ロール素子
６・・・多層膜
７・・・第１誘電体膜
８・・・第１電極膜
９・・・第２誘電体膜
１０・・・第２電極膜
１１、１２・・・外部電極
１３・・・基板
１４・・・犠牲層
１５ａ・・・下側樹脂シート
１５ｂ・・・上側樹脂シート
【図１】
2019096679.tif 000004
【図２】
2019096679.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019096679.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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