(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層と、該各誘電体層間に置かれた導体層と、選ばれた導体層を接続する一対の連結部材と、該連結部材に接続された端子部材からなるコンデンサ本体を、端子部材を露出させて、モールド成形法により絶縁性物質で被覆してなるモールドコンデンサにおいて、該絶縁性物質が、下記に定義される流動温度が２５０℃〜３７０℃であり、かつ液晶ポリエステル１００重量部に対し、繊維状および／または板状の無機充填材を０〜１８０重量部を配合してなる液晶ポリエステル樹脂またはその組成物であることを特徴とするモールドコンデンサ。
流動温度：内径１mm、長さ１０mmのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、１００ｋｇ／ｃｍ２の荷重下において、４℃／分の昇温速度で加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度。
【請求項２】
液晶ポリエステル樹脂が下記（Ａ1）式で表される繰り返し構造単位を少なくとも３０モル％含むものである請求項１記載のモールドコンデンサ。
【化１】
0004106738.tif 000007
【請求項３】
繊維状および／または板状の無機充填材が、ガラス繊維、炭素繊維、マイカおよびタルクから選ばれる少なくとも１種以上である請求項１記載のモールドコンデンサ。
【請求項４】
誘電体が、マイカ、セラミックおよび熱可塑性樹脂フィルムから選ばれる少なくとも１種以上である請求項１記載のモールドコンデンサ。
【請求項５】
導体層が、金属箔である、または誘電体の両面に焼き付けることにより形成される金属膜である請求項１記載のモールドコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種のＡＶ機器、家電機器、コンピュータおよびその周辺機器、通信機器等に使用され、優れた耐熱性、寸法精度、および環境安定性を有するモールドコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンデンサは、様々な環境変化、たとえば、湿度、温度の変化にともなって静電容量などの素子特性や素子寿命の低下を抑制するために、金属ケースや樹脂ケースの中に密封したり、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で封止したりすることで環境安定性を向上させてきた。
しかしながら、こうした方法では、部品点数が多く、生産工程が複雑化したり、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で封止する場合には、コンデンサ本体の樹脂浸漬工程、乾燥工程、硬化工程などの工程を複数回繰り返す必要があり、生産効率が悪いばかりか、成形後のバリ取り処理が必要であり、自動化にあたっては多大な設備投資が必要であった。
また、近年の面実装技術の進展に伴い、コンデンサも面実装対応が不可欠となり、コンデンサ形状や端子の寸法精度向上のため、コンデンサ本体を樹脂モールド成形することが考えられている。この場合、一般の熱可塑性樹脂では成形時の樹脂圧力によりコンデンサを形成する導電層と金属端子との接続部が切断したり、誘電体にマイカやセラミックを用いた場合は誘電体の破損、熱可塑性樹脂フィルムを用いた場合はフィルムの切断や溶融がおこり、キャパシタンスの著しい変化が発生するため、実用に耐えなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の問題点を解決して、単純な工程で生産可能であり、優れた寸法精度と環境安定性を有するモールドコンデンサを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討した結果、コンデンサ本体を被覆する絶縁性物質として特定の流動温度を持ち、低い射出圧力下でモールド成形することのできる液晶ポリエステルを用いてなるモールドコンデンサが上記の目的を満足することを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明は以下に示すとおりである。
（１）複数の誘電体層と、該各誘電体層間に置かれた導体層と、選ばれた導体層を接続する一対の連結部材と、該連結部材に接続された端子部材からなるコンデンサ本体を、端子部材を露出させて、モールド成形法により絶縁性物質で被覆してなるモールドコンデンサにおいて、該絶縁性物質が、下記に定義される流動温度が２５０℃〜３７０℃であり、かつ液晶ポリエステル１００重量部に対し、繊維状および／または板状の無機充填材を０〜１８０重量部を配合してなる液晶ポリエステル樹脂またはその組成物であることを特徴とするモールドコンデンサ。
流動温度：内径１mm、長さ１０mmのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、１００ｋｇ／ｃｍ２の荷重下において、４℃／分の昇温速度で加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度。
（２）液晶ポリエステル樹脂が下記（Ａ1）式で表される繰り返し構造単位を少なくとも３０モル％含むものである上記（１）記載のモールドコンデンサ。
【０００５】
【化２】
0004106738.tif 000002
（３）繊維状および／または板状の無機充填材が、ガラス繊維、炭素繊維、マイカおよびタルクから選ばれる少なくとも１種以上である上記（１）記載のモールドコンデンサ。
（４）誘電体が、マイカ、セラミックおよび熱可塑性樹脂フィルムから選ばれる少なくとも１種以上である上記（１）記載のモールドコンデンサ。
（５）導体層が、金属箔である、または誘電体の両面に焼き付けることにより形成される金属膜である上記（１）記載のモールドコンデンサ。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される誘電体は、静電場を加えたときに電気分極は生じるが、直流電流を生じない物質をさし、コンデンサの静電容量を増す目的で使用される。この例としては、空気；マイカなどの天然無機物質；酸化チタン、チタン酸バリウムなどを主成分とするセラミック；紙にパラフィン、クロルナフタリン、または絶縁油を浸潤させたもの；ポリエチレン、マイラー、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンナフタレート、ポリアリルサルホン、ポリアリルエーテルケトン、液晶ポリエステル、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂フィルムなどがあげられるがこれらに限定されるものではない。
これらのうち、マイカ、セラミック、およびポリエチレン、マイラー、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンナフタレート、ポリアリルサルホン、ポリアリルエーテルケトン、液晶ポリエステル、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂フィルムが好ましい。
【０００７】
本発明で使用される導体は、コンデンサの電極として電荷を蓄積する性能を発言するためのものであり、この例としては、銀、銅、金、白金、アルミニウム、ニッケルなどの金属、もしくはそれら金属の合金、黒鉛などがあげられる。
導体層は、コンデンサの形状を薄肉・小型化するために、金属箔として誘電体と重ねる方法、ペーストとして前記の誘電体に塗布する方法、または前記の誘電体に焼き付ける方法などにより形成される。
これらのうち、金属箔、前記の誘電体に焼き付けて導体層を形成することが好ましい。
【０００８】
本発明で使用される液晶ポリエステルは、上記に定義される流動温度が、２５０〜３７０℃、好ましくは２５０〜３５０℃である。流動温度が２５０℃未満である場合、電気・電子部品として使用する際の耐熱性、特にハンダ耐熱性が不十分となり好ましくない。また、流動温度が３７０℃より大きい場合、成形温度を高くする必要があるため、成形時にコンデンサ本体の誘電体が溶融したり、熱膨張係数の違いによる内部ストレスのために破損したりするため、良好な成形品を得ることができなくなるため好ましくない。
本発明で使用される液晶ポリエステルは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルであり、
（１）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン酸との組み合わせからなるもの、
（２）異種の芳香族ヒドロキシカルボン酸からなるもの
（３）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの組み合わせからなるもの
（４）ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を反応させたもの、
等が挙げられ、４００℃以下の温度で異方性溶融体を形成するものである。なお、これらの芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシカルボン酸の代わりにそれらのエステル形成性誘導体が使用されることもある。
該液晶ポリエステルの繰り返し構造単位としては、下記のものを例示することができるが、これらに限定されるものではない。
芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰り返し構造単位：
【０００９】
【化３】
0004106738.tif 000003
（式中、Ｘ1はハロゲン原子またはアルキル基を示す。）
芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位：
【００１０】
【化４】
0004106738.tif 000004
（式中、Ｘ2はハロゲン原子、アルキル基またはアリール基を示す。）
芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位：
【００１１】
【化５】
0004106738.tif 000005
（式中、Ｘ2はハロゲン原子、アルキル基またはアリール基、Ｘ3はＨ原子、ハロゲン原子またはアルキル基を示す。）
【００１２】
【化６】
0004106738.tif 000006
【００１３】
耐熱性、機械的特性、加工性のバランスから特に好ましい液晶ポリエステルは、前記Ａ1式で表される繰り返し構造単位を少なくとも３０モル％含むものである。
具体的には繰り返し構造単位の組み合わせが下式（ａ）〜（ｆ）のものが好ましい。
（ａ）：（Ａ1）、（Ｂ1）または（Ｂ1）と（Ｂ2）の混合物、（Ｃ1）
（ｂ）：（Ａ1）、（Ａ2）
（ｃ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおいて、（Ａ1）の一部を（Ａ2）で置き換えたもの
（ｄ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおいて、（Ｂ1）の一部を（Ｂ3）で置き換えたもの
（ｅ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおいて、（Ｃ1）の一部を（Ｃ3）で置き換えたもの
（ｆ）：（ｂ）の構造単位の組み合わせのものに（Ｂ1）と（Ｃ1）の構造単位を加えたもの
基本的な構造となる（ａ）、（ｂ）の液晶ポリエステルについては、それぞれ、例えば、特公昭４７−４７８７０号公報、特公昭６３−３８８８号公報等に記載されている。
【００１４】
本発明で用いられる繊維状の無機充填材とは、平均繊維径が０．１〜２０μｍであるものが好ましく、０．１〜１５μｍであるものがさらに好ましい。平均繊維径が０．１μｍ未満である場合、電気・電子部品として使用する際の耐熱性、特にハンダ耐熱性が不十分となり好ましくない。また、平均繊維径が２０μｍより大きい場合、成形時の内部ストレスによりコンデンサ本体が破損したり、成形品の外観が悪くなるため好ましくない。また、平均繊維長は１〜３００μｍであることが好ましく、１０〜３００μｍであることがさらに好ましい。平均繊維長が１μｍ未満である場合、電気・電子部品として使用する際の耐熱性、特にハンダ耐熱性が不十分となり好ましくない。また、平均繊維長が３００μｍより大きい場合、成形時の内部ストレスによりコンデンサ本体が破損したり、成形品の外観が悪くなるため好ましくない。
この例としては、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、針状酸化チタン、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１５】
本発明で用いられる板状の無機充填材とは、化学結合によって平面層状の結晶構造を持ち、各層間は弱いファンデルワールス力で結合しているため、へき開が生じやすく、粉砕時に粒子が板状になる無機物である。
本発明で使用される板状の無機充填材の平均粒径は、１〜２０μｍ、好ましくは５〜２０μｍのものである。この例としては、タルク、マイカなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。平均粒径が１μｍ以下の場合、電気・電子部品として使用する際の耐熱性、特にハンダ耐熱性が不十分となり好ましくない。また、平均粒径が２０μｍより大きい場合、成形時の内部ストレスによりコンデンサ本体が破損したり、成形品の外観が悪くなるため好ましくない。
これらのうち、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、タルクであることが好ましい。これらは、単独で、または１種以上を同時に用いることができる。
【００１６】
本発明のモールドコンデンサにおいて、液晶ポリエステルに、繊維状および／または板状の無機充填材を配合する場合の配合割合は、液晶ポリエステル１００重量部に対し、０〜１８０重量部であり、好ましくは０〜１５０重量部である。繊維状、および／または板状の無機充填材の配合割合が１８０重量部よりも多い場合は、成形時の内部ストレスによりコンデンサ本体が破損したり、成形品の外観が悪くなるため好ましくない。
なお、本発明で用いられる液晶ポリエステル樹脂組成物に対して、本発明の目的を損なわない範囲でガラスビーズ、クレー、ウォラストナイト、ドロマイトなどの無機充填材；フッ素樹脂、金属石鹸類などの離型改良剤；染料、顔料などの着色剤；酸化防止剤；熱安定剤；紫外線吸収剤；帯電防止剤；界面活性剤などの通常の添加剤を１種以上添加することができる。また、たとえば高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の外部滑剤効果を有するものを１種以上添加することも可能である。
【００１７】
また、少量の熱可塑性樹脂、たとえば、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル及びその変性物、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド等や、少量の熱硬化性樹脂、たとえば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の、１種または２種以上を添加することもできる。
【００１８】
本発明で用いられるコンデンサ本体を形成する方法は、導体板と誘電体とを交互に多数重ねて、導体板を１枚おきに一方の連結部材に接続し、残る導体板を他方の連結部材に接続し、各連結部材を端子部材と接続する方法や、長い帯状の導体板と長い帯状の誘電体とを交互に重ね、それを円筒状に巻きとったり、箱状に折り畳み、上記と同様の要領で連結部材を介して端子部材と接続する方法などがあげられるが、これらに限定されるものではない。
ここで連結部材には、公知の導電性ペースト等が用いられる。
また、端子部材としては、公知の金属等が用いられる。
コンデンサ本体を、端子部材を露出させて、モールド成形法により絶縁性物質である液晶ポリエステル樹脂またはその組成物で、被覆（封止）する方法は、射出成形、トランスファ成形、圧縮成形などの公知の方法で行うことができる。
本発明のモールドコンデンサは、各種のＡＶ機器、家電機器、コンピュータおよびその周辺機器、通信機器等に好適に用いられる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本実施例においては、液晶ポリエステル１００重量部に対し、チョップドガラス繊維（平均繊維径：10μm、平均繊維長：250μm）を４３重量部混合した、前記の方法で求めた流動温度が２８５℃である液晶ポリエステル樹脂組成物を用いた。
実施例１
図１に、本発明の実施例におけるモールドコンデンサの内部構造を示す。
図１において、導体板１にアルミニウム箔、誘電体２にＰＥＴフィルムを交互に重ねてコンデンサを形成した。この際、導体板１が端子（右）５と端子（左）６とに交互に接触するよう、１つ置きに左右にずらして配置した。
このコンデンサに端子（右）５と端子（左）６とを連結部材（導電ペースト）で接着し、コンデンサ本体を形成した。液晶ポリエステル樹脂組成物を１２０℃で３時間乾燥後、射出成形機（日精樹脂工業（株）製ＰＳ４０Ｅ５ＡＳＥ型）を用いて、シリンダー温度３３０℃として、７０℃に加熱した金型内にこのコンデンサ本体を設置してモールド成形し、絶縁性物質で被覆体３を形成した。
モールド成形は引き続き３０ショット行い、得られた成形品はいずれも寸法ばらつきも小さく寸法精度に優れていた。
この成形品を用いてインピーダンス・ゲインフェーズアナライザ（横河ヒューレットパッカード社製、４１９４Ａ型）を用いて、１kHz〜１MHzの範囲で静電容量を測定したところ、測定周波数範囲で０．０１μＦ±１％と安定な電気特性を有していた。
また、２０日間室温下で放置後、電気特性を測定したところ、変化はみられず環境安定性に優れていることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のモールドコンデンサは、優れた寸法精度および環境安定性を有する成形体を得ることができ、従来よりも容易にコンデンサを効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モールドコンデンサの内部構造の説明図
【符号の説明】
１  導体板（層）
２  誘電体層
３  絶縁性物質の被覆体
４  連結部材（導電ペースト）
５  端子（右）
６  端子（左）
【図１】
0004106738.tif 000008