JP2008140798A - Metallization film and metallization film capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属化フィルムコンデンサの特性の中でも、特に誘電正接(以後「tanδ」と呼ぶ)特性が低く、耐電流性に優れた金属化フィルムコンデンサとそのようなコンデンサに用いる金属化フィルムに関する。 The present invention relates to a metallized film capacitor having particularly low dielectric loss tangent (hereinafter referred to as “tan δ”) characteristics and excellent current resistance, and a metallized film used for such a capacitor.
近年のデジタル家電の急速な発達に伴い、機器内部の半導体基板に多数使用されるコンデンサの特性が重要視されるようになってきている。特に、薄型ディスプレイなどのデジタル機器においては、機能が増えるにつれて機器内部の半導体基板に流れる電流を大きくする必要があり、コンデンサの耐電流性の向上が求められている。 With the rapid development of digital home appliances in recent years, the characteristics of capacitors that are used in large numbers on semiconductor substrates inside devices have come to be regarded as important. In particular, in a digital device such as a thin display, it is necessary to increase a current flowing through a semiconductor substrate inside the device as the function increases, and an improvement in current resistance of a capacitor is required.
コンデンサの耐電流性を向上させる方法としては、コンデンサの自己発熱を抑制する方法と、コンデンサのメタリコン接合部の機械的強度を強くする方法が従来から知られている。例えば、自己発熱を抑制する方法としては、誘電体フィルムに形成される金属薄膜の膜厚を厚くして、低抵抗膜にすることで発生するジュール熱を抑制する方法がある。 Conventionally known methods for improving the current resistance of a capacitor include a method for suppressing self-heating of the capacitor and a method for increasing the mechanical strength of the metallicon junction of the capacitor. For example, as a method for suppressing self-heating, there is a method for suppressing Joule heat generated by increasing the thickness of a metal thin film formed on a dielectric film to form a low resistance film.
また、コンデンサのメタリコン接合部の機械的強度を強くする方法としては、例えばレーザー光を用いてフィルムの側端部に切欠きを形成する方法(特許文献1参照)、あるいはシャフトに対して一定角度曲がるカッターを有するフィルムスリッターなどを用いて、フィルム側端部をサイン波形状に形成することで、フィルムを積層した際のメタリコンとの接触面積を大きくし、接合強度を強くする方法(特許文献2参照)が提案されている。
ところで、従来から行なわれている誘電体フィルムに形成される金属薄膜を厚くして低抵抗膜にする方法は、誘電体フィルムの厚みムラや、欠陥部に発生するショート電流による部分破壊のエネルギーを大きくするため、絶縁破壊を起こしやすくコンデンサの寿命を短くするという問題があった。 By the way, the conventional method of thickening a metal thin film formed on a dielectric film to make it a low-resistance film is to reduce the energy of partial destruction due to uneven thickness of the dielectric film and short-circuit current generated in the defective part. In order to increase the size, there is a problem that dielectric breakdown tends to occur and the life of the capacitor is shortened.
また、メタリコンの接合強度を強くする特許文献1の方法では、メタリコンの接触面積が広くなることにより、メタリコンとフィルムの接合強度は強くなるが、得られるコンデンサの耐電流特性は個々のばらつきが大きいという欠点があった。さらに、近年の機器の高電流化に伴い、フィルムコンデンサの耐電流性が課題となっている。 Further, in the method of Patent Document 1 in which the bonding strength of the metallicon is increased, the bonding strength between the metallicon and the film is increased by increasing the contact area of the metallicon, but the current resistance characteristics of the obtained capacitor vary greatly. There was a drawback. Furthermore, with the recent increase in current of devices, the current resistance of film capacitors has become an issue.
本発明は、上記従来技術の欠点を解決するためになされたものであり、本発明は、メタリコンと金属薄膜の接合強度が良好で、tanδが低く、耐電流性が改善された金属化フィルムコンデンサとそのような金属化フィルムコンデンサを構成する金属化フィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the present invention is a metallized film capacitor having a good bonding strength between a metallicon and a metal thin film, a low tan δ, and an improved current resistance. And a metallized film constituting such a metallized film capacitor.
誘電体フィルムの片面に少なくとも1層以上の金属薄膜を形成し、前記誘電体フィルムの側端部の両方が波型形状となるように金属化フィルムを形成する。
また、前記誘電体フィルムの波形に加工された側端部において、マージンを形成する方の側端部の波型形状のピッチ長さと、マージンを形成しない方の側端部の波型形状のピッチ長さが異なるように形成してもよい。
At least one metal thin film is formed on one surface of the dielectric film, and the metallized film is formed so that both side end portions of the dielectric film have a wave shape.
Further, in the side edge processed into the corrugated shape of the dielectric film, the pitch length of the corrugated shape of the side end portion forming the margin and the pitch of the corrugated shape of the side end portion not forming the margin. You may form so that length may differ.
また、前記誘電体フィルムの波形に加工された側端部において、マージンを形成する方の側端部の波型形状の振幅をLm1とし、マージンを形成しない側端部の波型形状の振幅をLm2とするとき、Lm1とLm2の関係がLm1>Lm2となるように形成してもよい。 Further, in the side edge processed into the corrugated shape of the dielectric film, the amplitude of the corrugated shape of the side end forming the margin is Lm1, and the amplitude of the corrugated shape of the side end not forming the margin is When Lm2, the relationship between Lm1 and Lm2 may be formed so that Lm1> Lm2.
前記金属化フィルムいずれかで積層し形成された金属化フィルムコンデンサは、メタリコンと金属薄膜の接合強度が良好であり、かつ作製時のばらつきが少ない。また、tanδが低く、耐電流性が改善できるものである。 A metallized film capacitor formed by laminating one of the metallized films has good bonding strength between the metallicon and the metal thin film, and has little variation in production. Further, tan δ is low, and the current resistance can be improved.
本発明の金属化フィルムによれば、メタリコン接合強度が良好で、耐電流性が良好な金属化フィルムコンデンサを安定して提供できる。 According to the metallized film of the present invention, it is possible to stably provide a metallized film capacitor having good metallicon bonding strength and good current resistance.
本発明の実施形態を図面により説明する。なお、図面は本発明品のフィルム構造を分かりやすくするために表した模式図であるため、そのサイズなどは実際のものと異なったものとしている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings are schematic diagrams for easy understanding of the film structure of the product of the present invention, and therefore the size and the like are different from the actual ones.
図1は、本実施の形態にかかる金属化フィルムの構造を示す図である。図1(a)は平面図を図1(b)は断面図を表す。本発明の金属化フィルム(1)は誘電体フィルム(2)の上面(7)に金属薄膜(3)を形成し、誘電体フィルム(2)の一方の側端部(10)の上面(7)には金属薄膜を形成しないマージン(4)を設けている。他方の側端部(12)の上面(7)には金属薄膜が形成されている。さらに、誘電体フィルムの両方の側端部(10、12)は、波型形状となるように裁断加工されたものである。 FIG. 1 is a diagram showing a structure of a metallized film according to the present embodiment. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view. The metallized film (1) of the present invention forms a metal thin film (3) on the upper surface (7) of the dielectric film (2), and the upper surface (7) of one side end (10) of the dielectric film (2). ) Is provided with a margin (4) where no metal thin film is formed. A metal thin film is formed on the upper surface (7) of the other side end (12). Further, both side end portions (10, 12) of the dielectric film are cut into a corrugated shape.
なお、本明細書においては、誘電体フィルム(2)に金属薄膜(3)を形成した面を上面(7)、反対側の面を下面(8)、マージン(4)が施された側の側端部(10)をマージン側端部(10)、金属薄膜がある側の側端部(12)を電極側端部(12)、マージン側端部(10)と電極側端部(12)の端面をそれぞれ、マージン側端面(11)、電極側端面(13)と呼ぶ。 In the present specification, the surface on which the metal thin film (3) is formed on the dielectric film (2) is the upper surface (7), the opposite surface is the lower surface (8), and the side where the margin (4) is provided. The side end portion (10) is the margin side end portion (10), the side end portion (12) on the side with the metal thin film is the electrode side end portion (12), and the margin side end portion (10) and the electrode side end portion (12 ) Are referred to as a margin side end surface (11) and an electrode side end surface (13), respectively.
また、波型形状に裁断加工された側端部において、波型形状の山の頂点から谷の底までの距離を振幅と呼ぶ。振幅もマージン側端部(10)側の振幅Lm1(20)と電極側端部(12)側の振幅Lm2(21)がある。なお、波型形状の山とは、誘電体フィルム(2)の外側に突き出した部分をいい、谷とは、誘電体フィルム(2)の内側へ、へこんだ部分を言う。 Further, the distance from the top of the peak of the corrugated shape to the bottom of the trough at the side end portion cut into the corrugated shape is called amplitude. There are also amplitudes Lm1 (20) on the margin side end (10) side and amplitude Lm2 (21) on the electrode side end (12) side. In addition, a wave-shaped peak means the part protruded to the outer side of the dielectric film (2), and a trough means the part dented to the inner side of the dielectric film (2).
マージン(4)の幅(6)とは、誘電体フィルム(2)の上面(7)で、マージン側端部(10)の波型形状の山の頂点から金属薄膜(3)までの距離をいう。また、金属薄膜の幅(5)は、誘電体フィルム(2)の上面(7)で、電極端部(12)の波型形状の山の頂点からマージン(4)までの距離をいう。 The width (6) of the margin (4) is the distance between the top of the dielectric film (2) (7) and the peak of the corrugated peak at the margin end (10) to the metal thin film (3). Say. The width (5) of the metal thin film refers to the distance from the top of the corrugated crest of the electrode end (12) to the margin (4) on the upper surface (7) of the dielectric film (2).
マージン側端部(10)は、マージン側端面(11)から少なくとも振幅Lm1(20)より長く、マージンの幅(6)より短い部分である。また、電極側端部(12)は、電極側端面(13)から少なくとも振幅Lm2(21)より長く、金属薄膜の幅(5)より短い部分である。 The margin side end portion (10) is a portion longer than the amplitude Lm1 (20) and shorter than the margin width (6) from the margin side end surface (11). The electrode side end portion (12) is a portion longer than the amplitude Lm2 (21) from the electrode side end surface (13) and shorter than the width (5) of the metal thin film.
次に、この金属化フィルムの各部の材料と製造方法について説明する。本発明の金属化フィルムに用いることのできる誘電体フィルム(2)は、導電性金属が蒸着できるフィルム基材であれば特に限定されないが、ポリエチレン、無延伸あるいは延伸ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、シクロオレフィン系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー、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、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、液晶ポリマーなどの単体、またはこれら2種類以上の混合物並びにポリマーアロイからなる有機高分子フィルムが好ましく、コンデンサを形成した場合の耐電圧特性、tanδ、絶縁抵抗特性に優れる点から、無延伸あるいは延伸のポリプロピレン系フィルムが特に好ましく用いられる。 Next, the material and manufacturing method of each part of this metallized film will be described. The dielectric film (2) that can be used for the metallized film of the present invention is not particularly limited as long as it is a film substrate on which a conductive metal can be deposited, but polyethylene, non-stretched or stretched polypropylene, polymethylpentene, cycloolefin. Organic polymer film composed of a single polymer, a mixture of two or more of these, and a polymer alloy From the viewpoint of excellent withstand voltage characteristics, tan δ, and insulation resistance characteristics when a capacitor is formed, an unstretched or stretched polypropylene film is particularly preferably used.
また、これらのフィルム基材の蒸着面側に各種コーティング、スパッタ、CVD、蒸着膜が、誘電率を上げるなどの諸特性を向上させるために設けられた場合でも、本発明の目的を達成させる限りにおいてフィルム基材の種類は特に限定されない。 Moreover, even if various coatings, sputtering, CVD, and vapor deposition films are provided on the vapor deposition surface side of these film bases in order to improve various characteristics such as increasing the dielectric constant, as long as the object of the present invention is achieved. The kind of film base material is not particularly limited.
誘電体フィルム(2)のフィルム基材として好ましく用いられるポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピレンのホモポリマーからなるフィルム以外に、プロピレンと他のα−オレフィン(例えばエチレン、ブテンなど)の共重合体からなるフィルムであっても、またポリプロピレンと他のα−オレフィン重合体(例えばポリエチレン、ポリブテンなど)とのブレンド品からなるフィルムであってもかまわない。 The polypropylene film preferably used as the film substrate of the dielectric film (2) is a film made of a copolymer of propylene and another α-olefin (for example, ethylene, butene, etc.) in addition to a film made of a homopolymer of polypropylene. Or a film made of a blend of polypropylene and another α-olefin polymer (for example, polyethylene, polybutene, etc.).
また、誘電体フィルム(2)のフィルム基材に含有される添加剤は、特に限定されるものではなく、本発明の目的とする特性に支障を及ぼさない範囲で、適宜選択添加されてもよい。 Moreover, the additive contained in the film base material of the dielectric film (2) is not particularly limited, and may be appropriately selected and added as long as the target properties of the present invention are not affected. .
なお、フィルム基材表面はコロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理などの表面処理、あるいは接着剤のコーティング層、樹脂コーティング層、溶融押し出しによる樹脂層などの積層が行われても良いが、蒸着面の濡れ張力の均一化が容易である点からコロナ放電処理を行うことが好ましい。 The film substrate surface may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, plasma treatment, or lamination of an adhesive coating layer, a resin coating layer, a resin layer by melt extrusion, etc. It is preferable to perform the corona discharge treatment from the viewpoint that it is easy to make the wet tension uniform.
本発明で使用する誘電体フィルムの厚みは、特に制限はなく、コンデンサを使用する用途に応じて適宜決定できるが、コンデンサの小型化、高容量化の観点から、0.1μm以上10μm以下が良く、好ましくは2μm以上7μm以下がよい。 The thickness of the dielectric film used in the present invention is not particularly limited and can be appropriately determined according to the application in which the capacitor is used. From the viewpoint of reducing the size and increasing the capacity of the capacitor, the thickness is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. The thickness is preferably 2 μm or more and 7 μm or less.
本発明の金属化フィルムに用いる事のできる金属薄膜(3)の材質としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、スズ、ニッケル、クロム、鉄、銅、チタン、あるいはこれらを含有する合金等が挙げられる。コンデンサの電気特性や生産性の面からは、亜鉛、アルミニウム、またはそれらを含む合金が好ましい。より好ましくは、金属層がアルミニウムを90質量%以上含むことである。具体的には、アルミニウム単体またはアルミニウムを90質量%以上含むアルミニウム合金を用いることが耐湿性の観点から好ましい。 Examples of the material of the metal thin film (3) that can be used for the metallized film of the present invention include aluminum, zinc, tin, nickel, chromium, iron, copper, titanium, and alloys containing these. From the viewpoint of the electrical characteristics and productivity of the capacitor, zinc, aluminum, or an alloy containing them is preferable. More preferably, the metal layer contains 90% by mass or more of aluminum. Specifically, it is preferable from the viewpoint of moisture resistance to use aluminum alone or an aluminum alloy containing 90% by mass or more of aluminum.
金属薄膜(3)は、例えば真空成膜法で形成することができる。真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタ法、レーザーブレイション法など各種成膜法があり、形成する金属薄膜の種類によって適宜決定できるが、生産効率の観点から真空蒸着法が有効である。 The metal thin film (3) can be formed by, for example, a vacuum film forming method. There are various vacuum deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, laser brazing, etc., which can be determined appropriately depending on the type of metal thin film to be formed, but vacuum deposition is effective from the viewpoint of production efficiency. .
金属薄膜(3)の厚みは特に制限なく、用途に応じて適宜決定できるが小型化、高周波特性、耐湿性などの観点から5nm以上、300nm以下が好ましい。また、金属薄膜(3)の膜厚が、メタリコン電極を形成する一方の側端部から、向い合う反対側の側端部にかけて傾斜するように形成された、いわゆるヘビーエッジ構造であってもよい。また、金属薄膜(3)は、耐湿性や導電性を付与するなどの目的で、1層以上の金属薄膜が積層された構造としてもよい。 The thickness of the metal thin film (3) is not particularly limited and can be appropriately determined according to the application, but is preferably 5 nm or more and 300 nm or less from the viewpoint of miniaturization, high frequency characteristics, moisture resistance, and the like. The metal thin film (3) may have a so-called heavy edge structure in which the film thickness of the metal thin film (3) is inclined from one side end portion forming the metallicon electrode to the opposite side end portion facing each other. . Further, the metal thin film (3) may have a structure in which one or more metal thin films are laminated for the purpose of imparting moisture resistance and conductivity.
金属薄膜(3)の膜抵抗値は、好ましくは0.5〜50Ω/□の範囲であることが好ましい。膜抵抗が0.5Ω/□未満では、セルフヒーリング不良を発生し絶縁抵抗が悪化するなど本来のコンデンサ特性が得られないことがある。50Ω/□を越えると直列等価抵抗が増大し、tanδが悪化することがある。膜抵抗を上記範囲にするには、金属薄膜の厚みの制御および金属の材質の選定といった手段で調整をすることが可能である。 The film resistance value of the metal thin film (3) is preferably in the range of 0.5 to 50Ω / □. If the film resistance is less than 0.5Ω / □, the original capacitor characteristics may not be obtained, for example, a self-healing failure occurs and the insulation resistance deteriorates. If it exceeds 50Ω / □, the series equivalent resistance may increase and tan δ may deteriorate. In order to make the film resistance within the above range, it is possible to adjust by means such as control of the thickness of the metal thin film and selection of the metal material.
なお、「□」はサンプルが正方形であることを示している。抵抗値を測定する際に4端子法を用いると、サンプルが正方形であれば測定される抵抗値はサンプルの大きさに関わらず一定となる。従って、例えば50Ω/□とは、正方形のサンプルについて測定した抵抗値が50Ωであることを表している。 “□” indicates that the sample is square. When the four-terminal method is used when measuring the resistance value, if the sample is a square, the measured resistance value is constant regardless of the size of the sample. Therefore, for example, 50Ω / □ represents that the resistance value measured for the square sample is 50Ω.
本発明における金属化フィルム(1)の側端部に波型形状を形成する方法としては、例えば、スリッタ装置を用いた方法とレーザー光を用いた方法の2つがある。スリッタ装置を用いた方法としては、曲線形状をしたカッターを設けたスリッタ装置を用いてフィルムを切断することで波型形状を形成できる。一方、レーザー光を用いた方法は、レーザー光をフィルムの側端部上で波を描くように照射することで波型形状を形成する方法であるが、量産性の観点から前者のスリッタ装置を用いた方法が好ましい。 As a method of forming a corrugated shape at the side end of the metallized film (1) in the present invention, there are, for example, a method using a slitter device and a method using laser light. As a method using a slitter device, a corrugated shape can be formed by cutting a film using a slitter device provided with a curved cutter. On the other hand, the method using laser light is a method of forming a corrugated shape by irradiating laser light so as to draw a wave on the side edge of the film. From the viewpoint of mass production, the former slitter device is used. The method used is preferred.
図2は、本実施の形態にかかる金属化フィルムコンデンサ(100)の構造を示した断面図である。より具体的には2枚の金属化フィルム(1および50)を重ねて2回巻回し、両側端部にメタリコン(110)処理を行なったものを、巻き芯(101)に沿って切断した断面である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the metallized film capacitor (100) according to the present embodiment. More specifically, two metallized films (1 and 50) are overlapped and wound twice, and a metallicon (110) treated at both ends is cut along the core (101). It is.
金属化フィルム(50)は金属化フィルム(1)とは反対の側端面にマージン(4)を設けた金属化フィルムである。本発明の金属化フィルムコンデンサ(100)は、金属化フィルム(1)と金属化フィルム(50)のマージンが交互に反対側になるように積層して巻回した後、両側端面方向からメタリコン(110)処理を施したものである。なお、図2では、2枚の金属化フィルムを1対とし、2回巻回しているが、複数枚の金属化フィルムを積層して巻回した構造としてもよいし、2回より多く巻回してもよい。 The metallized film (50) is a metallized film provided with a margin (4) on the side end surface opposite to the metallized film (1). After the metallized film capacitor (100) of the present invention is laminated and wound so that the margins of the metallized film (1) and the metallized film (50) are alternately opposite to each other, 110) It has been processed. In FIG. 2, two metallized films are paired and wound twice. However, a structure in which a plurality of metallized films are laminated and wound may be used. May be.
積層した金属化フィルム(1)と金属化フィルム(50)の間には絶縁距離(102)を確保する目的として金属化フィルムにマージン(4)とずらし幅(106)を設けている。マージン(4)はすでに説明したように、マージン側端面から金属薄膜(3)までの距離である。ずらし幅(106)は、マージン(4)が互い違いになるように積層した2つの金属化フィルムにおいて、積層した際の一方の金属化フィルムのマージン側端面と他方の金属化フィルムの電極側端面との距離である。 Between the laminated metallized film (1) and metallized film (50), a margin (4) and a shift width (106) are provided in the metallized film for the purpose of ensuring an insulation distance (102). As described above, the margin (4) is a distance from the margin side end surface to the metal thin film (3). In the two metallized films laminated so that the margins (4) are staggered, the shift width (106) is the margin side end face of one metallized film and the electrode side end face of the other metallized film when laminated. Is the distance.
マージン(4)は、コンデンサの電気特性の観点から絶縁距離(102)を決定し、その幅を0.1〜5mmとすることが好ましい。一方、ずらし幅(106)は金属化フィルム(1)のマージン側端部が金属化フィルム(50)の電極側端部より外側になると、マージン側端部がメタリコン(110)の浸入の妨げとなる。その結果、メタリコン(110)と金属薄膜(3)の接合面積(例えば図2では符号111の部分)が小さくなりコンデンサの耐電流特性が低下するという問題を引き起こす。 As for the margin (4), it is preferable that the insulation distance (102) is determined from the viewpoint of the electrical characteristics of the capacitor, and the width is 0.1 to 5 mm. On the other hand, when the margin side end of the metallized film (1) is outside the electrode side end of the metallized film (50), the margin side end is a hindrance to intrusion of the metallicon (110). Become. As a result, the junction area (for example, the portion denoted by reference numeral 111 in FIG. 2) between the metallicon (110) and the metal thin film (3) is reduced, causing a problem that the current resistance characteristics of the capacitor are deteriorated.
従って、金属化フィルム(1)のマージン側端部が、金属化フィルム(50)の電極側端部より内側になるようにずらし幅(106)を設けることが好ましい。なお、ここで内側とは、金属化フィルム(1)のマージン側端部と金属化フィルム(50)のマージン側端部が接近する方向を意味する。さらに、ずらし幅(106)は大きすぎると金属化フィルムコンデンサの強度が弱くなり変形の原因となるため、好ましくは0.1〜2mmとするのが良い。 Therefore, it is preferable to provide the shift width (106) so that the margin side end of the metallized film (1) is inside the electrode side end of the metallized film (50). Here, the inside means the direction in which the margin side end of the metallized film (1) and the margin side end of the metallized film (50) approach. Furthermore, if the displacement width (106) is too large, the strength of the metallized film capacitor is weakened and causes deformation, so 0.1 to 2 mm is preferable.
続いて以下では、本実施の形態にかかる金属化フィルムコンデンサの構造について詳細に説明する。先に述べたように、金属化フィルムの一方の側端部を波状に裁断加工する従来の技術だけでは、多数のコンデンサを多量に作製した場合に、個々の耐電流性にばらつきが多く、耐電流性が不足していることが明らかとなった。 Subsequently, the structure of the metallized film capacitor according to the present embodiment will be described in detail below. As described above, with only the conventional technique of cutting one side edge of a metallized film into a wave shape, when a large number of capacitors are produced, individual current resistance varies greatly, It became clear that the electric current was insufficient.
発明者らは、この耐電流性の不足の原因が金属化フィルムの側端部とメタリコンの接合状態に起因していることを見出した。さらに発明者は、誘電体フィルムの両側端部が波型形状である金属化フィルムを複数枚積層し、巻回して金属化フィルムコンデンサを形成することにより、フィルムとメタリコンの接合強度が強くなるため、個々の耐電流性ばらつきが小さく、耐電流性が向上することを見出した。 The inventors have found that the cause of the lack of current resistance is due to the bonding state between the side end of the metallized film and the metallicon. Furthermore, the inventor has laminated a plurality of metallized films having a corrugated shape on both ends of the dielectric film and wound them to form a metallized film capacitor, thereby increasing the bonding strength between the film and the metallicon. It was found that the variation in individual current resistance was small and the current resistance was improved.
検討によると、金属化フィルムの電極側端部を波型形状とすることで図2に示すように波型部分にフィルムの倒れ(例えば図2の符号115の部分)が発生する。さらに、マージンを形成する側端部も波型形状とすることで、マージン側端部の波型部分にもフィルムの倒れ(例えば図2の符号114の部分)を発生させることになる。その結果、フィルム相互間(例えば図2の符号116の部分)に隙間が確保される。 According to the study, the electrode-side end of the metallized film has a corrugated shape, and as shown in FIG. 2, the film collapses (for example, a portion indicated by reference numeral 115 in FIG. 2). Further, by forming the side end portion forming the margin into a corrugated shape, a film collapse (for example, a portion indicated by reference numeral 114 in FIG. 2) also occurs in the corrugated portion at the margin side end portion. As a result, a gap is secured between the films (for example, a portion 116 in FIG. 2).
ずらし幅(106)が設定してあるために、電極側端部はメタリコンと接合しやすい状態に設定されているが、マージン側端部もメタリコンと接合することが好ましい。もちろん、マージン側端部に接合するメタリコンが、その金属化フィルムの金属薄膜と接合してしまっては、電極同士が導通してしまうためコンデンサとしての役を果たさなくなる。従って、マージン側端部と接合するメタリコンはその金属化フィルムの金属薄膜と接触してはならない。 Since the shift width (106) is set, the electrode side end portion is set to be easily joined to the metallicon, but the margin side end portion is also preferably joined to the metallicon. Of course, if the metallicon to be joined to the margin side end is joined to the metal thin film of the metallized film, the electrodes will not conduct each other, so that it will not serve as a capacitor. Therefore, the metallicon to be joined to the margin side end must not come into contact with the metal thin film of the metallized film.
発明者らが見出した、耐電流特性のばらつきは、メタリコンとマージン側端部との接合が不十分であることに起因するものと考えられた。そこで、電極側端部とマージン側端部の両方に波型形状の裁断加工を施すことで、マージン側端部とメタリコンとの接合も十分確保できるようになった。 It was considered that the variation in the current resistance characteristics found by the inventors was caused by insufficient bonding between the metallicon and the margin side end. Thus, by applying a corrugated cutting process to both the electrode side end and the margin side end, it is possible to sufficiently secure the bonding between the margin side end and the metallicon.
このようにすることで、従来行なわれていた、金属化フィルムの一方の側端部にだけ波型形状の裁断加工を施した金属化フィルムに比べ、前述したようにメタリコン接合部におけるフィルム相互間に隙間が確保され、メタリコンが浸入しやすくなる。また、マージン側端部とメタリコンとの接合も十分可能となる。その結果、金属化フィルムの金属薄膜とメタリコンの接触する面積が大きくなり、電気伝導が良好でメタリコンの接合強度がより強固なものとなる。 By doing in this way, compared with the metallized film which performed the corrugated cutting process only to one side edge part of the metallized film conventionally performed, as mentioned above, between the films in a metallicon junction part. A gap is secured in the metal, making it easier for the metallicon to enter. Further, the margin side end portion and the metallicon can be sufficiently joined. As a result, the contact area between the metal thin film of the metallized film and the metallicon is increased, the electric conduction is good, and the joint strength of the metallicon is further strengthened.
次に、金属化フィルムの波型形状ついて図面で説明する。図3は、金属化フィルム(1)と(50)が積層状態にある場合の側端部における波型形状の様子を示す拡大図である。図面の手前が金属化フィルム(1)であり、後ろに金属化フィルム(50)がある。ともに上面が図面の手前にある。 Next, the corrugated shape of the metallized film will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an enlarged view showing a wave shape at the side end when the metallized films (1) and (50) are in a laminated state. The front of the drawing is a metallized film (1), and the rear is a metallized film (50). Both have an upper surface in front of the drawing.
金属化フィルム(1)の金属薄膜(3)の一部とマージン(4)の境界(16)が見えている状態である。ここでピッチ長を定義しておく。ピッチ長とは、側端部における波型形状の一つの山の頂点から次の山の頂点までの距離とする。 A part of the metal thin film (3) of the metallized film (1) and the boundary (16) between the margin (4) are visible. Here, the pitch length is defined. The pitch length is the distance from the top of one peak of the corrugated shape at the side edge to the top of the next peak.
また、波長の場合と同様に、マージン側端部のピッチ長Lp1(30)と電極側端部のピッチ長Lp2(31)の2つがある。図3では、金属化フィルム(1)のマージン側端部におけるピッチ長Lp1(30)と金属化フィルム(50)の電極側端部におけるピッチ長Lp2(31)が示されている。 Similarly to the case of the wavelength, there are two pitch lengths Lp1 (30) at the margin side end and pitch length Lp2 (31) at the electrode side end. In FIG. 3, the pitch length Lp1 (30) at the margin side end of the metallized film (1) and the pitch length Lp2 (31) at the electrode side end of the metallized film (50) are shown.
マージン側端部のピッチ長Lp1(30)と電極側端部のピッチ長Lp2(31)が同じ長さである場合、図3に示すように金属化フィルム(1)と(50)の波型形状が長手方向に全て重なって巻回され、金属化フィルム(50)の電極側端部の波型形状が金属化フィルム(1)のマージン側端部の波型形状の影となり、メタリコンの浸入の妨げとなる場合がある。 When the pitch length Lp1 (30) at the margin side end and the pitch length Lp2 (31) at the electrode side end are the same length, the corrugations of the metallized films (1) and (50) as shown in FIG. The shape of the metallized film (50) is wound in an overlapping manner in the longitudinal direction, and the corrugated shape at the electrode side end of the metallized film (50) becomes a shadow of the corrugated shape at the marginal end of the metallized film (1). May interfere.
この結果、金属化フィルムの金属薄膜とメタリコンの接合不良となり、耐電流性が低下する。従って、マージン側端部のピッチ長Lp1(30)と、電極側端部ピッチ長Lp2(31)は異なるのが好ましい。 As a result, the metal thin film of the metallized film is poorly bonded to the metallicon, and the current resistance is reduced. Therefore, it is preferable that the pitch length Lp1 (30) of the margin side end portion is different from the electrode side end portion pitch length Lp2 (31).
また、Lp1とLp2はどちらが長くてもよいが、Lp1/Lp2が0.01以上、100以下であるのが好ましい。また、より好ましくは、Lp1/Lp2が0.2以上、5以下であるのがよい。どちらかが長すぎると、波型形状を側端部に形成した効果がなくなるからである。また、Lp1とLp2が共に長すぎる場合は、波型形状の裁断加工を行なわない従来の方法と同様に、フィルム相互間に効率良く隙間を確保することができなくなるため、Lp1、Lp2ともに、好ましくは0.1mm以上、10mm以下とするのが良く、さらに好ましくは1mm以上、5mm以下にするのがよい。 Further, either Lp1 or Lp2 may be longer, but Lp1 / Lp2 is preferably 0.01 or more and 100 or less. More preferably, Lp1 / Lp2 is 0.2 or more and 5 or less. This is because if one of them is too long, the effect of forming the corrugated shape at the side end is lost. Further, when both Lp1 and Lp2 are too long, it is impossible to efficiently secure a gap between the films as in the conventional method in which the corrugated cutting process is not performed. Therefore, both Lp1 and Lp2 are preferable. Is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less, more preferably 1 mm or more and 5 mm or less.
図4には、図3と同じく、積層された金属化フィルムの側端部を示す。金属化フィルム(1)の上に金属化フィルム(50)が重なっている状態を示す。図4(a)は、平面図で、図4(b)は断面図である。図4(a)の平面図では、金属化フィルム(50)のマージン側端部の波型形状と、金属化フィルム(1)の電極側端部の波型形状が見えている状態を表している。 FIG. 4 shows a side end portion of the laminated metallized film as in FIG. The state which the metallized film (50) has overlapped on the metallized film (1) is shown. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view. In the plan view of FIG. 4A, the waveform shape of the margin side end portion of the metallized film (50) and the waveform shape of the electrode side end portion of the metallized film (1) are visible. Yes.
図1で説明したように、マージン側端部での波型形状の振幅はLm1(20)で、電極側端部での波型形状の振幅は、Lm2(21)であった。 As described with reference to FIG. 1, the amplitude of the wave shape at the margin side end is Lm1 (20), and the amplitude of the wave shape at the electrode side end is Lm2 (21).
さて、図4では、Lm1(20)がLm2(21)より小さい場合が示されているが、金属化フィルム(1)のマージン側端部が倒れを発生し、メタリコンが、電極となる金属化フィルム(50)の電極側端部へ浸入しにくくなる。その結果、金属化フィルムの金属薄膜(3(50))とメタリコンの接合不良となり、耐電流性が低下する。なお、金属化フィルム(50)の金属薄膜(3)という意味で、金属薄膜(3(50))と表した。 Now, FIG. 4 shows a case where Lm1 (20) is smaller than Lm2 (21), but the marginal end of the metallized film (1) is tilted, and the metallicon becomes the metallized electrode. It becomes difficult to enter the electrode side end of the film (50). As a result, the metal thin film (3 (50)) of the metallized film and the metallicon are poorly bonded, and the current resistance decreases. In addition, in the meaning of the metal thin film (3) of a metallized film (50), it represented as a metal thin film (3 (50)).
一方、図5には、Lm1(20)がLm2(21)より大きい場合を示す。図5(a)は平面図であり、図5(b)は断面図である。この場合は、金属化フィルム(1)のマージン側端部が倒れを発生しても、金属化フィルム(50)の金属薄膜(3(50))とメタリコンの接合状態は良好である。従って、Lm1(20)はLm2(21)より大きいことが好ましい。また、Lm1、Lm2は大きすぎると、コンデンサの機械強度が低下し変形を生じるなどの問題が発生し、小さすぎると従来の方法と同様にフィルム相互間に効率良く隙間を確保することができなくなる。従って、Lm1およびLm2ともに好ましくは0.05mm以上、5mm以下であり、さらに好ましくは0.1mm以上、2mm以下にするのがよい。また、Lm1/Lm2は、1より大きく、100以下が好ましい。さらに、Lm1/Lm2は、1より大きく、20以下であればより好ましい。 On the other hand, FIG. 5 shows a case where Lm1 (20) is larger than Lm2 (21). FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a cross-sectional view. In this case, even when the margin side end of the metallized film (1) falls down, the metal thin film (3 (50)) of the metallized film (50) and the metallicon are in a good bonding state. Therefore, Lm1 (20) is preferably larger than Lm2 (21). On the other hand, if Lm1 and Lm2 are too large, the mechanical strength of the capacitor will be reduced and deformation will occur. If it is too small, it will be impossible to efficiently secure a gap between the films as in the conventional method. . Therefore, both Lm1 and Lm2 are preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less. Lm1 / Lm2 is greater than 1 and preferably 100 or less. Furthermore, Lm1 / Lm2 is more preferably greater than 1 and 20 or less.
次に、本発明の金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサのtanδと耐電流性の効果を示す実施例を説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, examples showing the effects of tan δ and current resistance of a metallized film capacitor using the metallized film of the present invention will be described. The present invention is not limited to these examples.
各実施例、比較例で得られたフィルムコンデンサの特性及び数値について、その測定方法、評価方法を含めて以下に定義する。 The characteristics and numerical values of the film capacitors obtained in each Example and Comparative Example are defined below including the measurement method and evaluation method.
[物性の評価方法]
(1)フィルム厚み
JIS C 2151(1990年版)に従い、10枚重ねのフィルムの厚みを電子マイクメータで測定し、5点平均した平均値を金属化フィルム枚数(10)で除して金属化フィルム厚みとした。
[Method for evaluating physical properties]
(1) Film thickness
According to JIS C 2151 (1990 edition), the thickness of 10 layers of films was measured with an electronic microphone meter, and the average value obtained by averaging 5 points was divided by the number of metallized films (10) to obtain the metallized film thickness.
(2)金属薄膜の抵抗値
幅10mm、長さ250mmの金属化フィルムサンプルを準備した。4端子法により、100mmの電極間の金属膜抵抗を測定し、測定値に(測定幅(=10mm)/電極間距離(=100mm))を掛けて、幅10mm、電極間距離10mm当たりの膜抵抗を算出した。単位はΩ/□と表示する。
(2) Resistance value of metal thin film A metallized film sample having a width of 10 mm and a length of 250 mm was prepared. By measuring the metal film resistance between 100 mm electrodes by the 4-terminal method and multiplying the measured value by (measurement width (= 10 mm) / distance between electrodes (= 100 mm)), the film per 10 mm width and 10 mm distance between electrodes Resistance was calculated. The unit is displayed as Ω / □.
(3)側端部の波型形状のピッチ長と振幅
(株)ニコン製投影機で50倍に拡大し、(株)ニコン製デジタルカウンターCM-6Sにて各部分の長さを測定する。
(3) Pitch length and amplitude of corrugated shape at side end portion Magnified by a factor of 50 with a Nikon Corporation projector, and the length of each part is measured with a Nikon digital counter CM-6S.
(4)マージンとずらし幅
(株)ニコン製投影機で50倍に拡大し、(株)ニコン製デジタルカウンターCM-6Sにて各部分の長さを測定する。
(4) Margin and shift width Magnify 50 times with Nikon Corporation projector and measure the length of each part with Nikon Digital Counter CM-6S.
(5)コンデンサ容量とtanδ
安藤電気(株)製LCR METER AG-4311を使用して金属化フィルムコンデンサの容量と周波数50kHzのtanδを測定した。tanδは、コンデンサの電気的損失を示す指標で、値が小さい方が損失の少ないコンデンサといえる。単位はパーセント(%)である。なお、複数個のコンデンサを測定して容量とtanδの平均を求め、それぞれ平均容量、平均tanδと呼ぶ。また、測定位置は、メタリコン上にハンダ付けされるリード線のハンダ付け部から上部25mmの位置とした。
(5) Capacitor capacity and tan δ
Using LCR METER AG-4311 manufactured by Ando Electric Co., Ltd., the capacitance of the metallized film capacitor and the tan δ at a frequency of 50 kHz were measured. tan δ is an index indicating the electrical loss of the capacitor. A smaller value indicates a capacitor with less loss. The unit is percent (%). A plurality of capacitors are measured to obtain the average of the capacity and tan δ, which are referred to as the average capacity and the average tan δ, respectively. Further, the measurement position was a position 25 mm above the soldered portion of the lead wire to be soldered on the metallicon.
(6)耐電流性
評価する金属化フィルムコンデンサに、10μsecの印加時間の電流を流し、破壊状態になる電流値を破壊電流値とする。印加する電流のピーク電流は、350Aから50Aずつ上昇させる。1つの電流値に対して10回ずつ印加した。すなわち、例えば破壊電流値が450Aであった場合は、350A、400A、450Aの電流印加をそれぞれ10回ずつ、計30回経験した後に、破壊状態になったことを意味する。
(6) Current resistance A current of 10 μsec is applied to the metallized film capacitor to be evaluated, and a current value at which a breakdown state occurs is defined as a breakdown current value. The peak current of the applied current is increased from 350A by 50A. Application was performed 10 times for each current value. That is, for example, when the breakdown current value is 450 A, it means that after 300 times of 350 A, 400 A, and 450 A currents are applied, a total of 30 times, and then a breakdown state is reached.
破壊状態になったかどうかは、1つの電流値に対する10回の電流印加後に金属化フィルムコンデンサの周波数50kHzにおけるtanδを測定することで評価した。印加後のtanδ変化量が50%以上であれば、その金属化フィルムコンデンサは破壊状態に至ったと判断した。なお、tanδ変化量は以下に示す値である。
・tanδ変化量(%)=(電流印加後のtanδ−電流印加前のtanδ)×100/電流印加前のtanδ
It was evaluated by measuring tan δ at a frequency of 50 kHz of the metallized film capacitor after 10 times of current application for one current value. If the amount of change in tan δ after application was 50% or more, it was determined that the metallized film capacitor had broken down. The amount of change in tan δ is a value shown below.
Tan δ variation (%) = (tan δ after current application−tan δ before current application) × 100 / tan δ before current application
評価するコンデンサは、各作製条件のコンデンサにつき20個測定した。各電流値における破壊コンデンサ数をカウントし、破壊電流値650A以上を良好なコンデンサと判断した。また、耐電流性のばらつきについては、評価したコンデンサのうち最高破壊電流値から最低破壊電流値を差し引いた電流値幅をばらつきと定義し、電流値幅が150A以下を良好なばらつきと判断した。
(7)総合評価
以下の基準により、コンデンサの総合評価を行った。
◎:全てのコンデンサの破壊電流値が650A以上であり、かつ、ばらつきが150A以下である。
○:全てのコンデンサの破壊電流値が650A以上であるが、ばらつきが150Aより大きい。
△:破壊電流値が650A以上のコンデンサがある。
×:全てのコンデンサの破壊電流値が650A未満である。
次に各サンプルの作製条件について説明する。
20 capacitors to be evaluated were measured for each of the production conditions. The number of breakdown capacitors at each current value was counted, and a breakdown current value of 650 A or more was judged as a good capacitor. Regarding the variation in current resistance, a current value width obtained by subtracting the minimum breakdown current value from the maximum breakdown current value among the evaluated capacitors was defined as a variation, and a current value width of 150 A or less was determined as a favorable variation.
(7) Comprehensive evaluation Comprehensive evaluation of the capacitor was performed according to the following criteria.
A: The breakdown current value of all capacitors is 650 A or more and the variation is 150 A or less.
○: The breakdown current value of all capacitors is 650 A or more, but the variation is larger than 150 A.
Δ: There is a capacitor having a breakdown current value of 650 A or more.
X: The breakdown current value of all the capacitors is less than 650A.
Next, manufacturing conditions of each sample will be described.
(実施例1)
誘電体フィルムは厚み5.0μmの2軸延伸ポリプロピレンを使用した。まず真空蒸着機中でマージン形成のためのマスクを誘電体フィルムの長手方向に形成し、金属材料としてアルミニウムを蒸着した。マスクは例えば油成分を塗布するなどの方法が考えられるが、これに限定するものではない。
(Example 1)
The dielectric film was a biaxially stretched polypropylene having a thickness of 5.0 μm. First, a mask for forming a margin was formed in the longitudinal direction of the dielectric film in a vacuum deposition machine, and aluminum was deposited as a metal material. For example, a method of applying an oil component is conceivable for the mask, but the method is not limited thereto.
次に、マージン1.5mm、幅20mmになるように蒸着フィルムをスリットした。ここで、使用したスリッタ装置には曲線形状のカッターが備えられており、フィルム切断面が波型形状を形成できるようにした。得られた金属化フィルムは側端部の両方が波型形状であり、マージン側端部の波型形状のピッチ長が1.5mmで振幅が0.5mmであった。 Next, the deposited film was slit so as to have a margin of 1.5 mm and a width of 20 mm. Here, the slitter apparatus used was equipped with a curved cutter, so that the film cut surface could form a corrugated shape. The obtained metallized film had a corrugated shape at both side edges, and the pitch length of the corrugated shape at the marginal edge was 1.5 mm and the amplitude was 0.5 mm.
一方、電極側端部の波型形状のピッチ長は2.5mmで振幅が0.5mmであった。ここで、得られた金属化フィルムの膜抵抗値を測定したところ3.5Ω/□であった。次に、得られた金属化フィルム2つを互いにマージンが反対面になるように積層し、ずらし幅を0.5mmとして巻回し、メタリコン処理、電極端子のはんだ付けを行い、金属化フィルムコンデンサを作製した。 On the other hand, the pitch length of the corrugated shape at the electrode side end was 2.5 mm and the amplitude was 0.5 mm. Here, when the film resistance value of the obtained metallized film was measured, it was 3.5Ω / □. Next, the obtained two metallized films are laminated so that the margins are opposite to each other, wound with a shift width of 0.5 mm, metallized, and soldered to the electrode terminals. Produced.
金属化フィルムコンデンサを20個作製し、容量、tanδ測定を行ったところ20個の平均容量0.51μFであり、平均tanδは0.135%であった。これらコンデンサの耐電流性評価を行ったところ、良好な結果であった。全てのサンプルで破壊電流値650A以上、かつ、ばらつきも150A以下であり結果を表1、2に示す。 Twenty metallized film capacitors were prepared and the capacitance and tan δ were measured. The average capacitance of the 20 capacitors was 0.51 μF, and the average tan δ was 0.135%. When the current resistance of these capacitors was evaluated, good results were obtained. In all samples, the breakdown current value is 650 A or more and the variation is 150 A or less, and the results are shown in Tables 1 and 2.
(実施例2)
マージン側端部の波型形状のピッチ長が2.5mmで振幅が0.4mmで、電極側端部の波型形状のピッチ長が1.5mmで振幅が0.4mmである以外は実施例1と同様の金属化フィルムコンデンサを得た。得られた金属化フィルムコンデンサ20個は平均容量0.49μFであり、平均tanδは0.14%であった。耐電流性評価を行ったところ、全てのサンプルで破壊電流値650A以上、かつ、ばらつきも150A以下であり良好な結果であった。結果を表1、2に示す。
(Example 2)
Example except that the pitch length of the corrugated shape at the margin side end is 2.5 mm and the amplitude is 0.4 mm, and the pitch length of the corrugated shape at the electrode side end is 1.5 mm and the amplitude is 0.4 mm. A metallized film capacitor similar to 1 was obtained. The obtained 20 metallized film capacitors had an average capacity of 0.49 μF and an average tan δ of 0.14%. When the current resistance was evaluated, all samples had a breakdown current value of 650 A or more and a variation of 150 A or less, which was a good result. The results are shown in Tables 1 and 2.
(実施例3)
マージン側端部の波型形状のピッチ長が2.5mmで振幅が0.7mmで、電極側端部の波型形状のピッチ長が2.5mmで振幅が0.25mmである以外は実施例1と同様の金属化フィルムコンデンサを得た。得られた金属化フィルムコンデンサ20個は平均容量0.5μF、平均tanδは0.142%であった。耐電流性評価を行ったところ、全てのサンプルで破壊電流値650A以上、かつ、ばらつきも150A以下であり良好な結果であった。結果を表1、2に示す。
(Example 3)
Example except that the pitch length of the wave shape at the margin side end is 2.5 mm and the amplitude is 0.7 mm, and the pitch length of the wave shape at the electrode side end is 2.5 mm and the amplitude is 0.25 mm. A metallized film capacitor similar to 1 was obtained. The obtained 20 metallized film capacitors had an average capacity of 0.5 μF and an average tan δ of 0.142%. When the current resistance was evaluated, all samples had a breakdown current value of 650 A or more and a variation of 150 A or less, which was a good result. The results are shown in Tables 1 and 2.
(実施例4)
マージン側端部の波型形状のピッチ長が2.5mmで振幅が0.5mmで、電極側端部の波型形状のピッチ長が2.5mmで振幅が0.5mmである以外は実施例1と同様の金属化フィルムコンデンサを得た。得られた金属化フィルムコンデンサ20個は平均容量0.5μF、平均tanδは0.146%であった。耐電流性評価を行ったところ、ばらつきは150A以上であったが、破壊電流値が650A以上のサンプルが4個あった。結果を表1、2に示す。
Example 4
Example except that the corrugated pitch length at the margin side end is 2.5 mm and the amplitude is 0.5 mm, and the corrugated pitch length at the electrode end is 2.5 mm and the amplitude is 0.5 mm. A metallized film capacitor similar to 1 was obtained. The obtained 20 metallized film capacitors had an average capacity of 0.5 μF and an average tan δ of 0.146%. When the current resistance evaluation was performed, the variation was 150 A or more, but there were four samples having a breakdown current value of 650 A or more. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例1)
フィルムの切断工程に直線形状のカッターを備えたスリッタ装置を使用し、金属化フィルムの側端部の両方が直線である以外は実施例1と同様の金属化フィルムコンデンサを得た。得られた金属化フィルムコンデンサ20個は平均容量0.49μF、平均tanδは0.18%であった。耐電流性評価を行ったところ、全てのサンプルで破壊電流値は600A以下であり不良であった。結果を表1、2に示す。
(Comparative Example 1)
A slitter device equipped with a linear cutter was used in the film cutting step, and a metallized film capacitor similar to Example 1 was obtained except that both side ends of the metallized film were straight. The obtained 20 metallized film capacitors had an average capacity of 0.49 μF and an average tan δ of 0.18%. When the current resistance evaluation was performed, the breakdown current value of all the samples was 600 A or less, which was defective. The results are shown in Tables 1 and 2.
(比較例2)
マージン側のフィルムの切断工程に直線形状のカッターを備えたスリッタ装置を使用し、マージン側端部が直線である以外は実施例1と同様の金属化フィルムコンデンサを得た。得られた金属化フィルムコンデンサ20個は平均容量0.5μF、平均tanδは0.15%であった。耐電流性評価を行ったところ、全てのサンプルで破壊電流値は600A以下であり不良であった。結果を表1,2に示す。
(Comparative Example 2)
A slitting device equipped with a linear cutter was used for the margin-side film cutting step, and a metallized film capacitor similar to that of Example 1 was obtained except that the margin-side end was a straight line. The obtained 20 metallized film capacitors had an average capacity of 0.5 μF and an average tan δ of 0.15%. When the current resistance evaluation was performed, the breakdown current value of all the samples was 600 A or less, which was defective. The results are shown in Tables 1 and 2.
実施例1乃至4と比較例1および2との違いは両側端部を波型形状に裁断加工してあるか否かという点である。tanδの値の比較では、実施例1乃至4は比較例1および2より小さい値を示して下り、本発明の金属化フィルムによる実施例1乃至4のコンデンサは、熱損失が少ないことがわかる。また、耐電流特性では、実施例1乃至4が650Aまでは破壊状態になっていないコンデンサが存在するのに対して、比較例1および2は、600Aまでにすべて破壊状態になっている。従って、両側端部を波型形状に裁断加工を施す事によって、tanδおよび耐電流特性とも特性が向上していることがわかる。 The difference between Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 is whether or not both end portions are cut into corrugated shapes. In the comparison of the value of tan δ, Examples 1 to 4 show smaller values than Comparative Examples 1 and 2, and it can be seen that the capacitors of Examples 1 to 4 using the metallized film of the present invention have less heat loss. Further, in the withstand current characteristics, there are capacitors that are not broken in Examples 1 to 4 until 650 A, whereas Comparative Examples 1 and 2 are all broken by 600 A. Therefore, it can be seen that the characteristics of both the tan δ and the current resistance characteristics are improved by cutting the both end portions into a corrugated shape.
また、実施例1および2と実施例4との違いは、マージン側端部のピッチ長Lp1と電極側端部のピッチ長Lp2が異なるか、同じかの違いである。両側端部に波型形状の裁断加工を施す点については、実施例1および2と実施例4の双方とも施されている。 The difference between the first and second embodiments and the fourth embodiment is whether the pitch length Lp1 at the margin side end portion is different from or equal to the pitch length Lp2 at the electrode side end portion. Both the first and second embodiments and the fourth embodiment are provided with respect to the point that the corrugated cutting process is performed on both end portions.
tanδの値を比較すると実施例1および2の方が、実施例4よりも小さく、実施例1および2の方が損失が少ない。また、耐電流特性についてみると、実施例4は650A以上まで破壊状態にならないサンプルもあるが、より低い電流値で破壊状態になっているサンプルもあり、ばらつきが大きくなっているのがわかる。すなわち、波型形状の裁断加工を両側端部に施し、かつ、ピッチ長が異なれば、「耐電流性のばらつき」が小さくなるのがわかる。 Comparing the value of tan δ, Examples 1 and 2 are smaller than Example 4, and Examples 1 and 2 have less loss. Further, regarding the current resistance characteristics, it can be seen that in Example 4, there is a sample that does not break down to 650 A or more, but there is a sample that is broken in a lower current value, and the variation is large. That is, it can be seen that if the corrugated cutting process is applied to both end portions and the pitch length is different, the “variation in current resistance” is reduced.
実施例3と実施例4の違いは、マージン側端部の振幅Lm1と電極側端部の振幅Lm2の振幅が異なるか同じかの違いである。実施例3では、tanδも耐電流特性も実施例1および2と同じであるので、実施例4とのそれぞれの特性の違いはピッチ長の場合と同じである。すなわち、ピッチ長が同じであっても、振幅が異なれば、耐電流特性が高く、「耐電流性のばらつき」も小さく、かつtanδも小さいコンデンサを得る事ができる。 The difference between the third embodiment and the fourth embodiment is whether the amplitude of the margin side end portion Lm1 is different from or equal to the amplitude of the electrode side end portion Lm2. In Example 3, since tan δ and current resistance characteristics are the same as those in Examples 1 and 2, the difference in characteristics from Example 4 is the same as in the case of pitch length. That is, even if the pitch length is the same, if the amplitudes are different, it is possible to obtain a capacitor having high current resistance characteristics, a small “variation in current resistance”, and a small tan δ.
以上の結果より、本発明の金属化フィルムは、両側端部に波型形状の裁断加工を施したものであり、さらに好ましくは、マージン側端部の振幅Lm1は、電極側端部の振幅Lm2より大きくした金属化フィルムである。また本発明のコンデンサは、この金属化フィルムを積層して作製したコンデンサである。 From the above results, the metallized film of the present invention has a corrugated shape cut on both side ends, and more preferably, the margin side end amplitude Lm1 is the electrode side end amplitude Lm2. A larger metallized film. The capacitor of the present invention is a capacitor produced by laminating this metallized film.
なお、本明細書を通じて「裁断する」若しくは「裁断加工」という言葉を使うが、スリッタ装置を用いてフィルムを裁断するだけに限定されるものではなく、例えば、レーザー光を用いて孔を空けたり、焼き切る等する加工方法も含むものである。また、本明細書では「波型形状」を主としてサインカーブとして説明を行ったが、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、三角波形状、台形形状、方形形状若しくはこれらの結合を含むものである。また、サインカーブ以外の周期的な曲線の組み合わせでも良い。例えば、振幅やピッチ長が一定周期で変化するような形状であってもよい。
The term “cut” or “cut” is used throughout this specification, but is not limited to cutting a film using a slitter device. For example, a hole is formed using a laser beam. It also includes processing methods such as burning out. Further, in the present specification, the description has been given mainly with the “wave shape” as a sine curve, but the present invention is not limited to this, and a triangular wave shape, a trapezoidal shape, a square shape, These bonds are included. Further, a combination of periodic curves other than a sine curve may be used. For example, the shape may be such that the amplitude and pitch length change at a constant period.
1 金属化フィルム
2 誘電体フィルム
3 金属薄膜
4 マージン
50 金属化フィルム
106 ずらし幅
110 メタリコン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metallized film 2 Dielectric film 3 Metal thin film 4 Margin 50 Metallized film 106 Shift width 110 Metallicon
Claims (6)
前記金属化フィルムは、波型形状に裁断された、相対する2つの側端部を有し、
一方の側端部の上面は前記金属薄膜が形成された電極側端部であり、
他方の側端部の上面は前記金属薄膜が形成されていないマージン側端部である金属化フィルム。 A metallized film in which at least one metal thin film is formed on the top surface of a dielectric film,
The metallized film has two opposing side edges cut into a corrugated shape,
The upper surface of one side end is an electrode side end on which the metal thin film is formed,
The upper surface of the other side end is a metallized film that is a margin side end where the metal thin film is not formed.
前記マージン側端部における前記波型形状のピッチ長(Lp1)が異なる
請求項1記載の金属化フィルム。 Pitch length (Lp2) of the corrugated shape at the electrode side end,
The metallized film according to claim 1, wherein a pitch length (Lp1) of the corrugated shape at the margin side end portion is different.
Lp1/Lp2が0.01以上100以下である請求項2記載の金属化フィルム。 The pitch length (Lp2) of the corrugated shape at the electrode side end portion and the pitch length (Lp1) of the corrugated shape at the margin side end portion are:
The metallized film according to claim 2, wherein Lp1 / Lp2 is 0.01 or more and 100 or less.
前記マージン側端部における前記波型形状の振幅(Lm1)より小さい
請求項1乃至3のいずれかに記載の金属化フィルム。 The amplitude (Lm2) of the corrugated shape at the electrode side end is:
The metallized film according to any one of claims 1 to 3, wherein the metallized film is smaller than an amplitude (Lm1) of the corrugated shape at the margin side end.
Lm1/Lm2が1より大きく100以下である請求項4記載の金属化フィルム。 The amplitude (Lm2) of the corrugated shape at the electrode side end and the amplitude (Lm1) of the corrugated shape at the margin side end are:
The metallized film according to claim 4, wherein Lm1 / Lm2 is greater than 1 and 100 or less.
A capacitor having a structure in which the metallized film according to claim 1 is laminated.
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