(57)【要約】【課題】漏れ電流の増加を抑制した、安価で信頼性の高い金属化フィルムコンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】両面金属化フィルム１４の両面に設けた金属蒸着電極１２ａ、１２ｂが、金属蒸着電極を有しない第２のポリエチレンテレフタレートフィルム１５を介して対向するように重ねて巻回した巻回体の両端面に取出電極１６、１７を設けた金属化フィルムコンデンサであって、少なくとも前記第２のポリエチレンテレフタレートフィルム１５は１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理したものを用いることを特徴とする金属化フィルムコンデンサとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に金属蒸着電極を設けた両面金属化フィルムと、金属蒸着電極を有しない第２のポリエチレンテレフタレートフィルムと、を一対の前記金属蒸着電極が前記第２のポリエチレンテレフタレートフィルムを介して対向するように重ねて巻回して巻回体を形成し、この巻回体の両端面に取出電極を設けた金属化フィルムコンデンサであって、少なくとも前記第２のポリエチレンテレフタレートフィルムは１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理したものを用いることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電気機器、各種電源回路、通信機器や産業用機器等に使用される金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートやポリフェニレンサルファイドなどの有機フィルムの両面または片面にアルミニウムや亜鉛合金などの金属を蒸着した金属化フィルムを巻回または積層して構成した金属化フィルムコンデンサが種々の電気機器、産業機器等に使用されている。
【０００３】
図４は従来の金属化フィルムコンデンサの一例を示す部分断面図であり、両面金属化フィルムと、非金属化フィルムを積層または巻回して作製されている。
【０００４】
図４において、誘電体フィルムであるポリフェニレンサルファイドフィルム（以下ＰＰＳフィルムと称する）４１の両面にヒューズ部４４を有する分割電極４５を形成した両面金属化フィルム４２と、非金属化フィルムのＰＰＳフィルム４３とが重ねて巻回され、さらに外巻フィルムとしてＰＰＳフィルムよりも熱収縮率が大きなポリプロピレンフィルム（図示せず）が巻回されたものである。
【０００５】
ここで、両面金属化フィルム４２上の一対の分割電極４５は、電極を有しないＰＰＳフィルム４３を介して対向するように配置されている。
【０００６】
なお、本出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平９−８２５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように構成された金属化フィルムコンデンサは、耐電圧特性に優れ、誘電損失（ｔａｎδ）が非常に小さく、漏れ電流が小さいなどの特徴により、各種電気機器や電源回路、産業用機器等に広く使用されている。
【０００８】
誘電体フィルムとしては、上記のようにＰＰＳフィルムやＰＰフィルムを用いたものもあるが、ＰＰＳフィルムはフィルムの価格が高く、またＰＰフィルムは耐熱温度がそれほど高くない。
【０００９】
このため、フィルム価格が安く、誘電率が大きいため小型化に適し、比較的高温まで使用できるポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴフィルムと称する）を誘電体フィルムとして用いたフィルムコンデンサが多く用いられてきた。
【００１０】
ところが、誘電体フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いた場合、ＰＥＴフィルムはＰＰＳフィルムやＰＰフィルムよりも吸水率が大きく、巻回してその両端面に取出電極を設けた金属化フィルムコンデンサとして長時間使用した時に、ＰＥＴフィルム中の水分により、漏れ電流が増加して信頼性が低下する傾向があるという課題があった。
【００１１】
そこで本発明は、ＰＥＴフィルムを用いつつ漏れ電流の増加を抑制した、安価で信頼性の高い金属化フィルムコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そしてこの目的を達成するために、本発明の金属化フィルムコンデンサは、第１のＰＥＴフィルムの両面に金属蒸着電極を設けた両面金属化フィルムと、金属蒸着電極を有しない第２のＰＥＴフィルムと、を一対の前記金属蒸着電極が前記第２のＰＥＴフィルムを介して対向するように重ねて巻回して巻回体を形成し、この巻回体の両端面に取出電極を設けた金属化フィルムコンデンサであって、少なくとも前記第２のＰＥＴフィルムは１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理したものを用いる金属化フィルムコンデンサである。
【発明の効果】
【００１３】
ＰＥＴフィルムを１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理することにより、ＰＥＴフィルムに含まれる水分を効率的に除去することができ、水分を除去したＰＥＴフィルムを巻回して巻回体を形成し、その巻回体の両端面に取出電極を形成することによって巻回後の水分のさらなる浸入を防ぐことができるため、漏れ電流の増加を抑制した、安価で信頼性の高い金属化フィルムコンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の金属化フィルムコンデンサについて、一実施の形態および図面を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態の一例を示す金属化フィルムコンデンサの要部断面図であり、第１のＰＥＴフィルム１１の両面に金属蒸着電極１２ａ、１２ｂが端部の非金属蒸着領域であるマージン１３を残して形成され、両面金属化フィルム１４が構成されている。
【００１６】
この両面金属化フィルム１４と、全面に金属蒸着されていない第２のＰＥＴフィルム１５とが、一対の金属蒸着電極１２ａ、１２ｂが第２のＰＥＴフィルム１５を介して対向するように重ねて巻回して巻回体（図示せず）を形成し、この巻回体の両端面に取出電極１６、１７が形成されている。
【００１７】
この第２のＰＥＴフィルム１５は合わせフィルムとも呼ばれるものであり、金属蒸着されていないため、金属蒸着に伴う減圧下の加熱処理を経由していない。
【００１８】
このため、フィルムとして製造された後に、空気中の水分等を吸収したままのものとなっている。
【００１９】
そこで、この第２のＰＥＴフィルム１５を、１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理することにより、吸収した水分を除去する。
【００２０】
そして両面金属化フィルム１４と重ね合わせて巻回して巻回体を作製し、その巻回体の両端面に取出電極１６、１７を設けて金属化フィルムコンデンサとすることにより、金属化フィルムコンデンサとした後の水分浸入を防ぐことができ、漏れ電流の増加を抑制した、安価で信頼性の高い金属化フィルムコンデンサを提供することができるものである。
【００２１】
なお、第１のＰＥＴフィルムは、その両面に金属蒸着電極１２ａ、１２ｂが形成される際に、蒸着装置により減圧下の加熱処理を経由するため、特に上記の処理を行わなくてもよいが、金属蒸着電極１２ａ、１２ｂを形成する前に上記の処理を行って、第１のＰＥＴフィルムの水分除去をより確実にすることにより、さらに漏れ電流の低減を図ることができる。
【００２２】
以上のようにして形成される金属化フィルムコンデンサについて、さらに詳細に説明する。
【００２３】
図２は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサを作製するための工程を示すフローチャートである。
【００２４】
図２のフローチャートで、２０１は厚さが３．５μｍの第１のＰＥＴフィルム１１を準備する工程、２０２は第１のＰＥＴフィルム１１上に所定のパターンの金属蒸着電極を形成して両面金属化フィルム１４を作製する蒸着工程、２０３は両面金属化フィルム１４を所定のフィルム幅に分割するスリット工程である。
【００２５】
一方、厚さが３．５μｍの第２のＰＥＴフィルム１５を準備する工程２０４の次に、スリット工程２０５により所定のフィルム幅に分割し、工程２０６でスリット後の第２のＰＥＴフィルム１５が熱処理される。
【００２６】
熱処理は、１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で、１時間以上行われる。
【００２７】
本実施の形態による実施例として、この熱処理は１２０℃、０．１Ｔｏｒｒで１０時間行った。
【００２８】
次に、スリットされた両面金属化フィルム１４と、熱処理された第２のＰＥＴフィルム１５が２０７の巻回工程で一対の金属蒸着電極１２ａ、１２ｂが第２のＰＥＴフィルム１５を介して対向するように重ね合わされて巻回される。
【００２９】
巻回された後に、２０８のメタリコン工程で巻回体の両端面に亜鉛やスズなどの金属溶射により取出電極１６、１７が形成される。
【００３０】
そして２０９のエージング工程で熱ストレスの緩和やフィルムの接着力向上のためのエージングが行われた後、２１０の特性検査工程で静電容量、誘電損失、耐電圧などの特性検査が行われる。
【００３１】
以上のようにして作製された本実施の形態による実施例の金属化フィルムコンデンサと、第２のＰＥＴフィルム１５を工程２０６により熱処理しないこと以外は本実施の形態と同様に作製した比較例の金属化フィルムコンデンサについて、６５℃で４５０Ｖの直流電圧を印加して漏れ電流を測定した結果を図３に示す。
【００３２】
図３から明らかなように、１２０℃で０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１０時間の熱処理を行った第２のＰＥＴフィルム１５を用いた本実施の形態の実施例による金属化フィルムコンデンサでは、１５０時間を過ぎても漏れ電流が約０．２ｍＡと小さい。
【００３３】
これに対して、ＰＥＴフィルムの熱処理を行っていない比較例の金属化フィルムコンデンサでは急激に漏れ電流が増大し、１５０時間経過後は約０．９ｍＡと大きくなっていることが解る。
【００３４】
熱処理条件を１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上としたのは、以下の理由による。
【００３５】
熱処理時の温度が１００℃未満の場合には、ＰＥＴフィルムに吸着された水分が除去されにくく、また１３０℃を超えると、ＰＥＴフィルムが高温により収縮、変形したり、変性する場合があるため好ましくない。
【００３６】
したがって熱処理条件の温度範囲は１００℃以上で１３０℃以下が好ましく、さらに１１０℃〜１２５℃の範囲がより好ましい。
【００３７】
熱処理時の減圧度については、高い（真空に近い）方が好ましいが、気圧として０．０１Ｔｏｒｒ（１．３３Ｐａ）未満に減圧するためには、所定の減圧度に達するのに時間がかかりすぎ、工程時間が長くなるため好ましくなく、また０．０１Ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）の減圧度であればＰＥＴフィルムの吸着水分を除去するには十分といえる。
【００３８】
反対に熱処理時の減圧度が低く、気圧として０．１Ｔｏｒｒを超えると、水分除去に要する時間が長くなり、工程時間が長くなるため好ましくない。
【００３９】
したがって熱処理時の減圧度は気圧として０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの範囲で行うのが好ましい。
【００４０】
熱処理時の時間については、長い方が好ましいが、上記の１００℃〜１３０℃の温度範囲で気圧として０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの条件を満たしていれば、１時間以上でよい。
【００４１】
熱処理時の時間が１時間未満の場合には、スリット工程後のＰＥＴフィルムの幅にもよるが、リールに巻かれた状態で熱処理されることが多いため、水分除去が不十分な箇所が生じる可能性があり、好ましくない。
【００４２】
したがって熱処理時の時間は１時間以上が好ましく、より好ましくは１０時間以上である。
【００４３】
ただし、あまり長時間にわたって高温にさらされた場合、ＰＥＴフィルムの変形や変質が起こる場合もあり得るので、熱処理時の時間は２４時間以下が好ましい。
【００４４】
なお、本実施の形態ではプレスしていない丸型のコンデンサ素子を用いたが、これに限定されるものではなく偏平型にプレスして形状の安定化を行ったものでも同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、両面金属化フィルムと合わせフィルムを交互に重ねて巻回した巻回体を用いたが、これに限定されるものではなく、両面金属化フィルムと合わせフィルムを積層した積層体であっても、同様に漏れ電流の増加を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の金属化フィルムコンデンサは、少なくとも合わせフィルムとして用いる金属蒸着していないＰＥＴフィルムを１００℃〜１３０℃の温度範囲で０．０１〜０．１Ｔｏｒｒの減圧下で１時間以上熱処理することにより、ＰＥＴフィルムに含まれる水分を効率的に除去することができ、水分を除去したＰＥＴフィルムを巻回して巻回体を形成し、その巻回体の両端面に取出電極を形成することによって水分のさらなる浸入を防ぐことができるため、漏れ電流の増加を抑制した、安価で信頼性の高い金属化フィルムコンデンサを提供することができ、各種電子機器、産業機器等に使用されるコンデンサに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態における金属化フィルムコンデンサの要部断面図
【図２】同製造工程のフローチャート
【図３】同漏れ電流測定結果を示すグラフ
【図４】従来の金属化フィルムコンデンサの一例を示す部分断面図
【符号の説明】
【００４８】
１１  第１のＰＥＴフィルム
１２ａ、１２ｂ  金属蒸着電極
１３  マージン
１４  両面金属化フィルム
１５  第２のＰＥＴフィルム
１６、１７  取出電極
２０１  第１のＰＥＴフィルム準備工程
２０２  蒸着工程
２０３  スリット工程
２０４  第２のＰＥＴフィルム準備工程
２０５  スリット工程
２０６  熱処理工程
２０７  巻回工程
２０８  メタリコン工程
２０９  エージング工程
２１０  特性検査工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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