(57)【要約】【課題】シートを重ね合わせて形成したコンデンサにおいて、導電体膜と電極膜の接触抵抗を下げる。【解決手段】金属箔２と誘電体膜４と導電体膜６が順に配置されているシート８を重ね合わせる。積層構造が露出している第１面に第１電極膜１０を形成し、第２面に第２電極膜１２を形成する。誘電体膜４は、金属箔２の第１端縁２ａ近傍を除外した範囲の両面と第２端縁２ｂを覆っており、第2端縁２ｂを覆う部分が誘電体膜端縁部分４ｂとなっている。導電体膜６は、誘電体膜端縁部分４ｂから少なくとも金属箔２の片面を覆う部分４ａに亘る範囲を覆っており、誘電体膜端縁部分４ｂを覆う部分が導電体膜端縁部分６ｂとなっている。金属箔２の第１端縁２ａが第１面に揃って第１電極膜１０に導通しており、導電体膜端縁部分６ｂが第２面に揃って第２電極膜１２に導通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の表面に誘電体膜を形成する誘電体膜形成工程と、
その誘電体膜の表面に導電体膜を形成する導電体膜形成工程と、
導電体膜形成工程後のシートを重ね合わせて積層体とする積層体作成工程と、
重ね合わせ構造が露出している積層体の第１面に第１電極膜を形成する第１電極膜形成工程と、
重ね合わせ構造が露出している積層体の第２面に第２電極膜を形成する第２電極膜形成工程と、
を備えており、
金属箔の向かい合う一対の端縁を第１端縁と第２端縁としたときに、
誘電体膜形成工程では、金属箔の第１端縁近傍を除外した範囲の両面と第２端縁を覆う範囲に誘電体膜を形成し、第2端縁を覆う部分によって誘電体膜端縁部分とし、
導電体膜形成工程では、誘電体膜端縁部分から少なくとも金属箔の片面を覆う部分に亘る範囲に導電体膜を形成し、誘電体膜端縁部分を覆う部分によって導電体膜端縁部分とし、
積層体作成工程では、金属箔の第１端縁が積層体の第１面に揃い、導電体膜端縁部分が積層体の第２面に揃う位置関係で重ね合わせる、
ことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【請求項２】
金属箔の表面に誘電体膜が形成されているとともにその誘電体膜の表面に導電体膜が形成されているシートが重ね合わされており、重ね合わせ構造が露出している第１面に第１電極膜が形成されており、重ね合わせ構造が露出している第２面に第２電極膜が形成されているコンデンサであり、
金属箔の向かい合う一対の端縁を第１端縁と第２端縁としたときに、
誘電体膜は、金属箔の第１端縁近傍を除外した範囲の両面と第２端縁を覆っており、第2端縁を覆う部分が誘電体膜端縁部分となっており、
導電体膜は、誘電体膜端縁部分から少なくとも金属箔の片面を覆う部分に亘る範囲を覆っており、誘電体膜端縁部分を覆う部分が導電体膜端縁部分となっており、
金属箔の第１端縁が第１面に揃って第１電極膜に導通しており、
導電体膜端縁部分が第２面に揃って第２電極膜に導通していることを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
第２面に揃っている導電体膜端縁部分が隙間なく連続していることを特徴とする請求項２のコンデンサ。
【請求項４】
一枚のシートを捲回することでシートが重ね合わされていることを特徴とする請求項３のコンデンサ。
【請求項５】
複数枚のシートを積み重ねることでシートが重ね合わされていることを特徴とする請求項３のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、金属箔と誘電体膜と導電体膜が積層されているシートを単位とし、そのシートを重ね合わせて形成されているコンデンサに関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、金属箔と誘電体膜と導電体膜が積層されているシートを重ね合わせてコンデンサを製造する技術が開示されている。特許文献１の技術では、図１（Ｂ）の（１）に示すように、アルミ箔２と、アルミニウム膜６ａを蒸着したポリプロピレンフィルム４ａを用意し、（３Ａ）に示すように、両者をポリエチレン層３ａで接着する。これによって、金属箔２と、誘電体膜３ａ，４ａと、導電体膜６ａが積層されているシート８が得られる。特許文献１の技術では、（４）に示すように、シート８を重ねあわせて積層体を作る。ついで（５）に示すように、積層体の第１面に第１電極膜１０を形成し、積層体の第２面に第２電極膜１２を形成する。第１電極膜１０は金属箔２と導通し、第２電極膜１２は導電体膜６ａと導通する。これによって、多層コンデンサが製造される。
特許文献１では、（３Ｃ）に示すように、アルミ箔２の上面にアルミニウム膜６ａを蒸着したポリプロピレンフィルム４ａを接着し、アルミ箔２の下面にアルミニウム膜６ｃを蒸着したポリプロピレンフィルム４ｃを接着して、積層用シートを製造する技術も開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−２００３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、第２電極膜１２と導電体膜６ａの接触面積が狭く、接触抵抗が高いという問題を残している。すなわち、特許文献１の技術で製造したコンデンサは、内部抵抗が高い。
本明細書では、積層構造を構成する導電体膜と電極膜の接触面積が広く、内部抵抗が低いコンデンサを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示するコンデンサの製造方法は、金属箔の表面に誘電体膜を形成する誘電体膜形成工程と、その誘電体膜の表面に導電体膜を形成する導電体膜形成工程を備えている。さらに、導電体膜形成工程で形成されたシートを重ね合わせて積層体とする積層体作成工程と、重ね合わせ構造が露出している積層体の第１面に第１電極膜を形成する第１電極膜形成工程と、重ね合わせ構造が露出している積層体の第２面に第２電極膜を形成する第２電極膜形成工程を備えている。
以下では、金属箔の向かい合う一対の端縁を第１端縁と第２端縁とする。誘電体膜形成工程では、金属箔の第１端縁近傍を除外した範囲の両面と第２端縁を覆う範囲に誘電体膜を形成する。この結果、第2端縁を覆う部分によって誘電体膜端縁部分（背表紙に当たる部分）が形成される。導電体膜形成工程では、誘電体膜端縁部分から少なくとも金属箔の片面を覆う部分に亘る範囲に導電体膜を形成する。この結果、誘電体膜端縁部分を覆う部分によって導電体膜端縁部分（背表紙に当たる部分）が形成される。
シートを重ね合わせて積層体とする際には、１枚のシートを捲回してシートを重ね合わせてもよいし、複数枚のシートを積み重ねてシートを重ね合わせてもよい。いずれの重ね合わせ方法でも、金属箔の第１端縁が積層体の第１面に揃い、導電体膜端縁部分（背表紙にあたる部分）が積層体の第２面に揃う位置関係で重ね合わせる。
【０００６】
上記の製造方法によると、背表紙にあたる部分に形成された導電体膜端縁部分が積層体の第２面に揃い、導電体膜が第２面に露出する露出面積を広く確保することができる。導電体膜と第２電極膜の接触面積を広くすることができ、両者の接触抵抗を下げることができる。
【０００７】
本明細書では、新たなコンデンサ構造も開示する。そのコンデンサは、金属箔の表面に誘電体膜が形成されているとともにその誘電体膜の表面に導電体膜が形成されているシートが重ね合わされて構成されている。シートが重ね合わされている構造が露出している第１面に第１電極膜が形成されており、重ね合わせ構造が露出している第２面に第２電極膜が形成されている。
金属箔の向かい合う一対の端縁を第１端縁と第２端縁としたときに、誘電体膜は、金属箔の第１端縁近傍を除外した範囲の両面と第２端縁を覆っており、第2端縁を覆う部分によって誘電体膜端縁部分（背表紙に当たる部分）を形成している。導電体膜は、誘電体膜端縁部分から少なくとも金属箔の片面を覆う部分に亘る範囲を覆っている。誘電体膜端縁部分を覆う部分によって導電体膜端縁部分（背表紙に当たる部分）を形成している。金属箔の第１端縁が第１面に揃って第１電極膜に導通している。導電体膜端縁部分（背表紙に当たる部分）が第２面に揃って第２電極膜に導通している。
【０００８】
上記のコンデンサは、導電体膜端縁部分（背表紙にあたる部分）が、第２面に広く広がっている。導電体膜と第２電極膜の接触面積が広く、両者の接触抵抗が低い。
【０００９】
上記のコンデンサでは、導電体膜端縁部分が第２面において隙間なく連続していることが好ましい。導電体膜と第２電極膜の接触抵抗を十分に下げることができる。
【００１０】
一枚のシートを捲回することでシートが重ね合わされていてもよい。あるいは、複数枚のシートを積み重ねることでシートが重ね合わされていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書で開示するコンデンサの構造と製造方法によると、内部抵抗が低くて動作時に過熱しにくくて損失が小さなコンデンサを、容易かつ歩留まりよく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は本明細書で開示するコンデンサの製造方法を、段階を追って示す図であり、（Ｂ）は特許文献１に記載のコンデンサの製造方法を対比して示す図である。
【図２】一枚のシートを捲回したコンデンサの外形を斜視し、図１に示す断面の位置を示す。
【図３】複数枚のシートを積み重ねたコンデンサの外形を斜視し、図１に示す断面の位置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
下記に説明する実施例の主要な特徴を列記する。下記の特徴は、それぞれが技術的有用性を備えており、他の特徴と組み合わせてなくても有用な技術である。
特徴１：金属箔には、アルミ箔または銅箔を用いる。
特徴２：誘電体には、ＰＰ，ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＶＤＦ，ポリユリア、ポリイミド、またはポリアミドを用いる。
特徴３：金属箔の両面に誘電体膜を同時に形成する。
特徴４：金属箔の片面に誘電体膜を形成する工程を繰り返して、金属箔の両面に誘電体膜を形成する。
特徴５：金属箔に誘電体をコーティングする。
特徴６：金属箔に誘電体を蒸着する。
特徴７：導電体膜には、アルミ、亜鉛、銅またはそれらの合金を用いる。
特徴８：誘電体膜に導電体を蒸着する。
特徴９：誘電体膜に導電体をスパッタリングする。
特徴１０：誘電体膜に導電体をＣＶＤ法で付着させる。
特徴１１：導電体膜が誘電体膜の背表紙の全面を覆う。
特徴１２：導電体膜が誘電体膜の片面を覆う。
特徴１３：導電体膜が誘電体膜の両面を覆う。
特徴１４：メタリコンで電極膜を形成する。
特徴１５：導電体ペーストで電極膜を形成する。
特徴１６：金属箔で電極膜を形成する
【実施例】
【００１４】
図１（Ａ）を参照して実施例のコンデンサ製造方法を説明する。（１）は基材となる金属箔２を示している。ここではアルミ箔を用いる。銅箔を用いてもよい。必要な低抵抗値と必要な熱伝導率が得られる厚みの金属箔２を採用することができる。低抵抗で放熱性にすぐれたコンデンサを製造することができる。金属箔２は、紙面垂直方向に長く、幅方向には第１端縁２ａから第２端縁２ｂまで伸びている。第１端縁２ａと第２端縁２ｂも紙面垂直方向に長く、相互に向かい合って平行に伸びている。
図１（Ａ）（２）は、誘電体膜形成後のシートを示している。誘電体膜４は、金属箔２の上面を覆う部分４ａと、金属箔２の下面を覆う部分４ｃと、金属箔２の第２端縁２ｂを覆う部分４ｂを備えている。第２端縁２ｂを覆う部分４ｂは、上面を覆う部分４ａと下面を覆う部分４ｃを接続しており、背表紙のあたる部分を形成している。本明細書では、誘電体膜端縁部分という。金属箔２の上面を覆う部分４ａは、金属箔２の第１端縁２ａの近傍を除外した全面を覆っており、金属箔２の下面を覆う部分４ｃも、金属箔２の第１端縁２ａの近傍を除外した全面を覆っている。
誘電体には、ＰＰ，ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＶＤＦ，ポリユリア、ポリイミド、またはポリアミドなどを用いることができる。金属箔２の両面に誘電体膜４を同時に形成してもよいし、金属箔２の片面に誘電体膜を形成する工程を繰り返すことによって金属箔２の両面に誘電体膜４を形成してもよい。誘電体を金属箔２にコーティングしてもよいし、蒸着してもよい。金属箔２に誘電体膜４を形成する手法によると、シートに皺がよらない。
【００１５】
図１（Ａ）の（３Ａ）は、導電体膜形成後のシート８の第１実施例を示している。導電体膜６は、誘電体膜４の背表紙のあたる部分（誘電体膜端縁部分）４ｂの全面を覆っている。導電体膜６は、誘電体膜端縁部分４ｂを覆う部分（本明細書では導電体膜端縁部分という）６ｂから、金属箔２の上面を覆う部分４ａを覆うように広がっている。この段階で、金属箔２と導電体膜６が誘電体膜４を挟んで向かい合うコンデンサ構造が得られる。
金属箔２の上面を覆う導電体膜６ａは、金属箔２の上面を覆う誘電体膜の４ａよりも狭い。導電体膜形成後のシート８を観察すると、第１端縁２ａ側から、金属箔２が露出している部分と、誘電体膜４が露出している部分と、導電体膜６で覆われている部分が観察される。金属箔２と導電体膜６は誘電体膜４で絶縁されている。基材に金属箔２を用いていることから、導電体膜形成後のシート８に皺がよることもない。
【００１６】
図１（Ａ）の（３Ｂ）は、導電体膜形成後のシートの第２実施例を示している。この実施例のシートでは、導電体膜６が、誘電体膜端縁部分４ｂを覆う部分６ｂから、金属箔２の下面を部分的に覆う部分６ｃ１にまで回り込んでいる。この実施例でも、金属箔２と導電体膜６が誘電体膜４を挟んで向かい合うコンデンサ構造が得られる。
【００１７】
図１（Ａ）の（３Ｃ）は、導電体膜形成後のシートの第３実施例を示している。この実施例のシートでは、導電体膜６が、誘電体膜端縁部分４ｂを覆う部分６ｂから、金属箔２の下面を覆う部分４ｂを広く覆うように広がっている。金属箔２の下面を覆う部分６ｃは、金属箔２の上面を覆う部分６ａとほぼ同一形状である。この実施例でも、金属箔２と導電体膜６が誘電体膜４を挟んで向かい合うコンデンサ構造が得られる。
【００１８】
第１実施例から第３実施例のシート８のいずれにおいても、第１端縁２ａ側から順に、金属箔２が露出している部分と、誘電体膜４が露出している部分と、導電体膜６で覆われている部分が観察される。
【００１９】
本実施例では、長尺のシート８を捲回することでシートを重ね合わせた積層体を形成する。図２に捲回型の積層体２０の斜視図を示す。図示はされていないが、積層体２０の第１面２０ａと第２面２０ｂに、シート８を重ね合わせた積層構造が露出する。図２の一点鎖線で示す断面図の一部を図１の（４）に示す。図１の（４）は第１実施例のシート８を捲回することで得られる積層体の断面の一部を示している。基材に金属箔２を用いていると、捲回しても誘電体膜４と導電体膜６にひびが入ることがない。
従来の製造方法の中には、陽極側導電体シートと陰極側導電体シートを重ね合わせて捲回する方法が知られている。この技術によると、２種類のシートの相対的位置関係を管理しながら捲回する必要があり、製造時の歩留まりが低下しがちであった、本実施例によると、一枚のシート８を捲回すればよく、作りやすく、歩留まりもよい。
【００２０】
シート８を捲回させると、露出している金属箔２の第１端縁２ａが積層体２０の第１面２０ａに揃い、導電体膜６の背表紙に当たる部分（導電体膜端縁部分）６ｂが第２面２０ｂに揃う。そのために、図１の（Ａ）（５）に示すように、積層体２０の第１面２０ａに第１電極膜１０を形成すると、第１電極膜１０は、図１（Ａ）の（５）において図示されている個々の金属箔２の第１端縁２ａの近傍と接触する。実際には、金属箔２の第１端縁２ａは長尺であって連続している。図１（Ａ）の（５）は、長尺の第１端縁２ａのどこをとっても第１電極膜１０と接触することを示している。図１（Ａ）の（５）に示すように、金属箔２の第１端縁２ａと、それに隣り合う第１端縁２ａの間には、誘電体膜４ａ、４ｃと、導電体膜６ａの合計厚みに等しい間隔が存在する。そのために、第１電極膜１０は、金属箔２の第１端縁２０ａ近傍の上面と下面に接触する範囲に侵入する。金属箔２と第１電極膜１０は広い接触面積を持ち、接触抵抗が低い。第１電極膜１０は積層体２０の第１面２０ａに溶射して形成することができる。すなわち、メタリコンで第１電極膜１０を形成する。これに代えて、導電体ペーストあるいは金属箔で第１電極膜１０を形成してもよい。
【００２１】
前記したように、導電体膜端縁部分（導電体膜６の背表紙に当たる部分）６ｂが積層体２０の第２面２０ｂに揃っている。そのために、積層体２０の第２面２０ｂに第２電極膜１２を形成すると、第２電極膜１２は、図１（Ａ）の（５）において図示されている個々の背表紙部分６ｂと接触する。実際には、背表紙部分６ｂは長尺で連続している。図１（Ａ）の（５）は、長尺の導電体膜端縁部分（背表紙部分）６ｂのどこをとっても第２電極膜１２と接触することを示している。導電体膜端縁部分６ｂは、Ｘ方向に長く伸びており、相互間に隙間がない。従って、導電体膜端縁部分６ｂと第２電極膜１２は広い接触面積を持っている。両者間の接触抵抗が低い。第２電極膜１２は積層体２０の第２面２０ｂに溶射して形成することができる。すなわち、メタリコンで第２電極膜を形成する。これに代えて導電体ペーストで第２電極膜１２を形成してもよい。あるいは、金属箔を利用して第２電極膜１２を形成してもよい。
【００２２】
本実施例のコンデンサは、第１電極膜１０と金属箔２の接触面積が広くて接触抵抗が低く、第２電極膜１２と導電体膜６の接触面積が広くて接触抵抗が低く、適正厚みの金属箔２を用いることからシート８に「しわ」や「ひび」が入らず、適正厚みの金属箔２を用いることからコンデンサの内部から外部への伝熱性が高いという特性を備えている。それらによって損失が少ないコンデンサとなっている。本明細書に記載されているコンデンサ製造技術とコンデンサ構造によると、性能にすぐれたコンデンサを歩留まりよく製造することができる。
【００２３】
以上では、図１（Ａ）の（３Ａ）に示す第１実施例のシート８を積層しているが、これに代えて、図１（Ａ）の（３Ｂ）に示す第２実施例のシートを積層してもよいし、（３Ｃ）に示す第３実施例のシートを積層してもよい。
【００２４】
上記では、一枚の長尺シート８を捲回することでシートを重ね合わせた積層体を形成する。これに対して、複数枚の短尺シート８を積み重ねることでシートを重ね合わせた積層体を形成することもできる。その積層体を図３に示す。この場合も、図１（Ａ）の(４)と（５）の断面が得られる。複数枚のシートを重ねても、前記した長所を備えたコンデンサを製造することができる。
【００２５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２６】
２：金属箔
２ａ：第１端縁
２ｂ：第２端縁
４：誘電体膜
４ｂ：誘電体膜端縁部分
６：導電体膜
６ｂ：導電体膜端縁部分
８：シート
２０：積層体
２０ａ：第１面
２０ｂ：第２面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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