(57)【要約】【課題】コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をレーザ光により除去する効率を向上させ、また、蒸着金属の除去寸法をより均一にする。【解決手段】両面に金属蒸着した両面金属化フィルム１と非金属化フィルム２を複数層積層した積層体、あるいは片面に金属蒸着した片面金属化フィルムを複数層積層した積層体にメタリコン電極３を形成した母体コンデンサ素子を切断して、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をレーザ光を用いて除去する工程を含む積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向６と垂直方向７にレーザ光の照射点５を移動させて蒸着金属８を除去する。これにより、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属８をより効率良く除去することができ、レーザ光の発振電源のエネルギーを抑えて経済的に積層型フィルムコンデンサを得ることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に金属蒸着した両面金属化フィルムと非金属化フィルムを複数層積層した積層体、あるいは片面に金属蒸着した片面金属化フィルムを複数層積層した積層体にメタリコン電極を形成した母体コンデンサ素子を切断して、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をレーザ光を用いて除去する工程を含む積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、前記コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させて前記蒸着金属を除去することを特徴とする積層型フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記コンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属を除去する請求項１記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法により得られたコンデンサ素子を有する積層型フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種電気回路に使用する積層型フィルムコンデンサの製造方法および積層型フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで積層型フィルムコンデンサについて、幾つかの発明が開示され、公知になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この発明のコンデンサは、比較的大きな環状ボビンに金属蒸着したフィルムを巻回し、その両側面にメタリコン電極を形成した母体コンデンサ素子を作製し、その後母体コンデンサ素子を鋸刃によって切断することによって複数個の単位コンデンサ素子を得るという方法で得られる積層型フィルムコンデンサである。このような積層型フィルムコンデンサは、一つ一つを巻き取ってコンデンサ素子を製造する巻回型コンデンサよりも、製造工数を大幅に削減できる利点がある。
【０００４】
一般的にフィルムコンデンサでは、使用電圧が高電圧になると誘電体フィルムの厚みを厚くして絶縁耐圧を確保している。しかし、積層型フィルムコンデンサの場合には、一般的なフィルムコンデンサと同様に誘電体フィルムの厚みに依存する誘電体フィルムの絶縁耐圧と、積層型フィルムコンデンサに特有のコンデンサ素子の切断面に依存する切断面の絶縁耐圧の両方によりコンデンサの絶縁耐圧が決定される。積層型フィルムコンデンサの性能としては、前記の絶縁耐圧のどちらか低い方の性能となる。このように積層型フィルムコンデンサにおいて、コンデンサの絶縁耐圧レベルを安定化させるためには、コンデンサ素子の切断面の絶縁耐圧レベルを向上させることが必要であった。
【０００５】
積層型フィルムコンデンサにおいてコンデンサ素子の切断面をレーザ光により二次的に処理することによって切断面の絶縁耐圧を向上させようとする発明もこれまで幾つか開示されている（例えば、特許文献２，３参照）。これらの公報に記載されているコンデンサは、レーザ光によって、コンデンサ素子の切断面に露出した蒸着金属を除去し、切断面の絶縁耐圧を向上させるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−１６０４２０号公報
【特許文献２】
特公昭６３−３６１３１号公報
【特許文献３】
特開平５−３３５１８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ光を用いてコンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属を除去する積層型フィルムコンデンサの製造方法では、レーザ光の発振電源に使用するエネルギーが大きく、レーザ光による蒸着金属の除去効率の向上が課題であった。
【０００８】
また、コンデンサ素子の切断面の絶縁耐圧は、レーザ光によるコンデンサ素子切断面近傍の蒸着金属の除去状態に依存する。特にヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムを用いたコンデンサでは、ヘビーエッジ部分の蒸着金属の膜厚が厚く除去しにくいため、蒸着金属の除去状態にばらつきが発生しやすく、コンデンサの絶縁耐圧レベルを安定的に得ることができないという課題があった。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、上記従来の課題を解決するもので、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をレーザ光により除去する効率を向上させ、経済的で、生産性に優れ、また、蒸着金属の除去寸法をより均一にして信頼性が高い積層型フィルムコンデンサの製造方法および積層型フィルムコンデンサを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の請求項１記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法は、両面に金属蒸着した両面金属化フィルムと非金属化フィルムを複数層積層した積層体、あるいは片面に金属蒸着した片面金属化フィルムを複数層積層した積層体にメタリコン電極を形成した母体コンデンサ素子を切断して、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をレーザ光を用いて除去する工程を含む積層型フィルムコンデンサの製造方法であって、前記コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させて前記蒸着金属を除去する。
【００１１】
このように、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させて蒸着金属を除去するので、蒸着金属に連続的にレーザ光が照射され、蒸着金属の加熱エネルギーが効率的に伝わる。このため、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をより効率良く除去することができ、レーザ光の発振電源のエネルギーを抑えて経済的に積層型フィルムコンデンサを得ることができる。
【００１２】
請求項２記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法は、請求項１記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法において、前記コンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属を除去する。
【００１３】
このように、コンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属を除去するので、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去寸法をより均一にすることができ、コンデンサの絶縁耐圧レベルを向上させることができる。
【００１４】
請求項３記載の積層型フィルムコンデンサは、請求項１または２記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法により得られたコンデンサ素子を有する。このように、請求項１または２記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法により得られたコンデンサ素子を有することにより、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させ、あるいはコンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて蒸着金属を除去することによりコンデンサ素子を得る構成となる。これにより、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去工程を経済的に行うことができ、またコンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去寸法がより均一でコンデンサの絶縁耐圧レベルを向上させることができるため、信頼性が高い積層型フィルムコンデンサを得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態において積層型フィルムコンデンサ素子を示す斜視図、図２は本発明の第１の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法を示す模式図である。
【００１６】
まず、目的とする積層型フィルムコンデンサの構成を図１を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、両面に金属蒸着した両面金属化フィルム１と非金属化フィルム２を複数層積層することで積層体が形成される。３は積層体に亜鉛を溶射することによって形成したメタリコン電極である。また、４で示した面全体が、コンデンサ素子の切断面である。
【００１８】
図２において、５は切断面近傍の蒸着金属を除去するレーザ光の照射点であり、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向６と垂直方向の矢印７の方向にレーザ光の照射点を移動させる。２０は保護フィルムである。
【００１９】
本実施の形態１では、両面金属化フィルム１の蒸着金属８に沿ってレーザ光の照射点５が移動するため、蒸着金属８に連続的にレーザ光が照射され、蒸着金属の加熱エネルギーが効率的に伝わるので除去効率が高くなる。
【００２０】
本実施の形態１と比較するための従来例を説明する。図５は従来例のコンデンサの製造方法の模式図を示す。
【００２１】
図５において、１１は両面金属化フィルム、１２は非金属化フィルム、１３はメタリコン電極、１８は蒸着金属である。従来例ではコンデンサ素子の切断面で積層方向１６にレーザ光の照射点１５を移動させていたので、蒸着金属１８にレーザ光が断続的に照射されるので、蒸着金属が冷却されて除去効率が悪くなっていた。
【００２２】
表１に本実施の形態１と従来例による蒸着金属の除去寸法の比較を示す。両面金属化フィルムには亜鉛蒸着ポリプロピレンを用い、非金属化フィルムにはポリプロピレンを用いた。蒸着金属の除去寸法は、コンデンサ素子の切断面から０．２ｍｍを除去するように、レーザ光の発振電源の電流値を調節した。本実施の形態１により、従来と比較して約１１％低いレーザ光の発振出力値で、コンデンサ素子の切断面から同じ除去寸法を得ることができた。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
この発明の第２の実施の形態を図３および図４に基づいて説明する。図３は本発明の第２の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法を示す模式図、図４は本発明の第２の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法により蒸着金属を除去したコンデンサ素子の断面図である。なお、実施の形態１と同一部材には同一符号を付す。
【００２５】
本実施の形態２では、コンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、コンデンサ素子の切断面４において、ヘビーエッジ部分９にレーザ光の焦点を合わせる。図３において、１０はレーザ光源である。
これにより、図４に示すように、蒸着金属８の膜厚が厚くレーザ光による除去がし難いヘビーエッジ部分９にレーザ光の照射エネルギーを集中させ、ヘビーエッジ部分９以外の部分は照射エネルギーの集中を緩和させることにより、蒸着金属８の除去寸法をより均一にすることができる。
【００２６】
本実施の形態２と比較するための従来例を説明する。図６は図５の従来例において蒸着金属を除去したコンデンサ素子の断面図を示す。
【００２７】
図６において、１４はコンデンサ素子断面、１９はヘビーエッジ部分である。
従来例では、ヘビーエッジ部分１９の蒸着金属１８は膜厚が厚く比較的除去され難いので、一定のレーザ光によりコンデンサ素子の蒸着金属１８を除去しているので、切断面からの除去寸法が不均一になっている。
【００２８】
本実施の形態２において、コンデンサの両面金属化フィルム１にはヘビーエッジ蒸着の亜鉛蒸着ポリプロピレンフィルムを用い、非金属化フィルム２にはポリプロピレンフィルムを用いた。フィルム厚みはいずれも７μｍの厚みのポリプロピレンフィルムを使用した。金属化フィルムのヘビーエッジ部分９の蒸着膜抵抗値は、４Ω／□、ヘビーエッジ部分９ではない高抵抗部分の蒸着膜抵抗値は１０Ω／□とした。コンデンサの絶縁耐圧レベルは、電圧ステップアップ破壊試験（室温中、ＡＣ７００Ｖ＋５０Ｖ／分の上昇）によりコンデンサの破壊電圧を求め比較した。
【００２９】
表２に本実施の形態２と従来例のコンデンサの電圧ステップアップ破壊試験の結果を示す。表２に示すように、本実施の形態２のコンデンサが、従来例のコンデンサよりも、破壊電圧のばらつきが少なく、平均値も高い結果が得られた。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
この発明の第３の実施の形態について説明する。
【００３２】
実施の形態１及び実施の形態２で説明した内容から、本願発明の製造方法によるコンデンサは、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させ、あるいはコンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて蒸着金属を除去することによりコンデンサ素子を得ることを特徴としている。
【００３３】
これにより、製造工程でのレーザ光の発振電源のエネルギーを抑えることができるので、経済的で、生産性に優れ、かつ、コンデンサの絶縁耐圧を向上させて、信頼性の高い積層型フィルムコンデンサを得ることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、積層するフィルムとして、両面金属化フィルムと非金属化フィルムを交互に積層したものを用いたが、本願発明では片面に金属蒸着した片面金属化フィルムを複数層積層した場合でも、蒸着フィルムの形態には依存せず、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させるので、本実施の形態と同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００３５】
また、フィルム基材として、ポリプロピレンフィルムを用いたが、本願発明はフィルム基材の種類には依存せず、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド等のフィルムが単独で、また、組み合わせて用いることができる。また、蒸着金属は亜鉛を用い、蒸着膜抵抗値についてもヘビーエッジ部分を４Ω／□とし、ヘビーエッジ部分ではない高抵抗部分を１０Ω／□としたが、本願発明はコンデンサ素子の金属化フィルムのヘビーエッジ部分にレーザ光の焦点を合わせるもので、金属化フィルムの蒸着金属の種類や蒸着膜抵抗値に何ら限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、クロム、マグネシウム、マンガンなど、あるいはこれを含む合金でも良く、蒸着膜抵抗値についても何ら制限されるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法によれば、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させて蒸着金属を除去するので、蒸着金属に連続的にレーザ光が照射され、蒸着金属の加熱エネルギーが効率的に伝わる。このため、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属をより効率良く除去することができ、レーザ光の発振電源のエネルギーを抑えて経済的に積層型フィルムコンデンサを得ることができる。
【００３７】
請求項２では、コンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属を除去するので、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去寸法をより均一にすることができ、コンデンサの絶縁耐圧レベルを向上させることができる。
【００３８】
この発明の請求項３記載の積層型フィルムコンデンサによれば、請求項１または２記載の積層型フィルムコンデンサの製造方法により得られたコンデンサ素子を有することにより、コンデンサ素子の切断面で金属化フィルムの積層方向と垂直方向にレーザ光の照射点を移動させ、あるいはコンデンサ素子を構成する金属化フィルムがヘビーエッジ蒸着の金属化フィルムで、レーザ光の焦点を金属化フィルムのヘビーエッジ部分に合わせて蒸着金属を除去することによりコンデンサ素子を得る構成となる。これにより、コンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去工程を経済的に行うことができ、またコンデンサ素子の切断面近傍の蒸着金属の除去寸法がより均一でコンデンサの絶縁耐圧レベルを向上させることができるため、信頼性が高い積層型フィルムコンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態において積層型フィルムコンデンサ素子を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の積層型フィルムコンデンサの製造方法により蒸着金属を除去したコンデンサ素子の断面図である。
【図５】従来例のコンデンサの製造方法の模式図である。
【図６】従来例において蒸着金属を除去したコンデンサ素子の断面図である。
【符号の説明】
１，１１  両面金属化フィルム
２，１２  非金属化フィルム
３，１３  メタリコン電極
４，１４  コンデンサ素子切断面
５，１５  レーザ光の照射点
６，１６  金属化フィルムの積層方向
７，１７  垂直方向
８，１８  蒸着金属
９，１９  ヘビーエッジ部分
１０  レーザ光源
２０  保護フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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