JP2008140798A - 金属化フィルム及び金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】個々の耐電流性のばらつきが少なく、耐電流性が良好である金属化フィルムコンデンサを提供する。
【解決手段】金属化フィルムコンデンサは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、メタリコン電極を形成する側端部の両方が波型形状となるように加工を施し、前記誘電体フィルムのマージンを形成する方の側端部の波のピッチ長さと振幅及びマージンを形成しない方の側端部の波のピッチ長さと振幅の関係を定めたものである。
【選択図】図１

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。

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。

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。

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。
特開平２−１９８１２２号公報 特開２００５−３２４３１５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

[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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

注）印加電流の項目の数値は、その印加電流で破壊状態になったサンプルの個数を示す。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に関する金属化フィルムの構造を示した模式図及び断面図である。 本発明に関する金属化フィルムコンデンサの構造を示した断面図である。 本発明に関する金属化フィルム（１）と（５０）の側端部の積層状態を示す拡大図である。 本発明に関する金属化フィルム（１）と（５０）の側端部の積層状態を示す拡大図である。 本発明に関する金属化フィルム（１）と（５０）の側端部の積層状態を示す拡大図である。

符号の説明

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

Claims (6)

1. 誘電体フィルムの上面に少なくとも１層以上の金属薄膜を形成した金属化フィルムであって、
   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。
2. 前記電極側端部における前記波型形状のピッチ長(Ｌｐ２）と、
   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。
3. 前記電極側端部における前記波型形状のピッチ長（Ｌｐ２）と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）は、
   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。
4. 前記電極側端部における前記波型形状の振幅（Ｌｍ２）は、
   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。
5. 前記電極側端部における前記波型形状の振幅（Ｌｍ２）と前記マージン側端部における前記波型形状の振幅（Ｌｍ１）は、
   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。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の金属化フィルムが積層された構造を有するコンデンサ。