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公開番号2025082966
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023196555
出願日2023-11-20
発明の名称コンデンサおよびその製造方法
出願人ルビコン株式会社
代理人個人
主分類H01G 4/32 20060101AFI20250523BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】PMLを含むフィルムコンデンサにおいて、大電流用途への対応が可能なコンデンサを提供する。
【解決手段】樹脂製の誘電体層13と金属製の電極層11とが積層または巻回された本体部10と、本体部の少なくとも一部が接続された外部電極20とを有するコンデンサ1を提供する。外部電極は、樹脂製の誘電体層および金属製の電極層と接するメタリコン領域21であって、マグネシウムを含むアルミニウム合金製のメタリコン領域を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂製の誘電体層と金属製の電極層とが積層または巻回された本体部と、
前記本体部の少なくとも一部が接続された外部電極とを有し、
前記外部電極は、前記樹脂製の誘電体層および前記金属製の電極層と接するメタリコン領域であって、マグネシウムを含むアルミニウム合金製のメタリコン領域を含む、コンデンサ。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記メタリコン領域は、マグネシウムを０．２～６．０重量％含むアルミニウム合金製である、コンデンサ。
【請求項３】
請求項１において、
前記メタリコン領域は、マグネシウムを１．５～５．５重量％含むアルミニウム合金製である、コンデンサ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記金属製の電極層は、アルミニウム製またはアルミニウムを含む合金製である、コンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記樹脂製の誘電体層は、熱硬化性樹脂を含む、コンデンサ。
【請求項６】
請求項５において、
前記熱硬化性樹脂製の誘電体層は、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂の少なくともいずれかを含む、コンデンサ。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記樹脂製の誘電体層の厚みが１．５μｍ以下である、コンデンサ。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記外部電極は、前記メタリコン領域の外側に接して設けられた、前記メタリコン領域とは異なる金属または合金製の外側のメタリコン領域を含む、コンデンサ。
【請求項９】
請求項８において、
前記外側のメタリコン領域は真鍮を含む、コンデンサ。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記メタリコン領域の、少なくとも前記樹脂製の誘電体層および前記金属製の電極層と接する境界領域の空隙率ＶＲが以下を満たす、コンデンサ。
０＜ＶＲ≦１１％
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサおよびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の薄膜高分子積層コンデンサは、誘電体層と、誘電体層に第１金属が蒸着形成された第１金属層と前記第１金属層に第２金属が蒸着形成された第２金属層とを含む内部電極層とを交互に積層し接合したチップ状の積層体と、積層体における一端側と他端側とに各々形成された外部電極とを有しており、積層体は、誘電体層に第１金属が形成されて交互に積層された第１領域と、第１金属層のうちの前記一端側に接続される層と前記他端側に接続される層とに第２金属層が各々形成されて交互に積層されたエッジ領域とを有し、第１領域はコンデンサ機能領域を有しており、且つ、エッジ領域はヘビーエッジが形成されている。
【０００３】
薄膜高分子積層コンデンサ（ｔｈｉｎｆｉｌｍＰｏｌｙｍｅｒＭｕｌｔｉＬａｙｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ、以降においてはＰＭＬ）の一例は、アルミニウムを蒸着した金属製の電極層と、誘電体層として、耐熱性の高い熱硬化性樹脂、例えば、アクリル樹脂またはメタクリル樹脂（例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートまたはトリシクロデカンジメタノールジメタクリレート）とを積層した本体部（コンデンサ本体、コンデンサ素子）を含むものである。ＰＭＬは、さらに本体部の端部に接続された外部電極を有し、外部電極の本体部との接続部分は、溶融した金属を吹き付ける（溶射する、メタリコンする）ことにより形成された層（メタリコン層）を含む。誘電体層と、電極層とを巻回することにより本体部が製造される従来のフィルムコンデンサにおいても、メタリコン層を含む外部電極が本体部と外部回路とを接続するために設けられる。
【０００４】
メタリコン層を形成するメタリコン金属としては、融点が高くリフローに対応しやすく、さらに、外部電極の外装となるメッキも容易な真鍮（Ｃｕ＋Ｚｎ）である。メタリコン金属の他の例の１つは、本体内部の電極層との密着性に優れ、耐湿性も良好なアルミニウムであり、引用文献２に示すように、本願出願人により、メタリコン金属としてアルミニウムを採用する場合の性能の向上に寄与する条件の幾つかが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１９１３３号公報
国際公開ＷＯ２０２３／１８９９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＰＭＬを含むフィルムコンデンサに対してさらに多くの電流特性が要求されており、その１つは電気自動車などの大電流用途への対応である。本願の発明者らは、メタリコン金属としてアルミニウムを採用することにより、大電流用途対応の指標の１つであるパルス電流特性を大幅に改善できることを見出した。今後のＰＭＬの用途を考慮すると、さらにこの特性が改善できることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、樹脂製の誘電体層と金属製の電極層とが積層または巻回された本体部と、本体部の少なくとも一部が接続された外部電極とを有し、外部電極は、樹脂製の誘電体層および金属製の電極層と接するメタリコン領域であって、マグネシウムを含むアルミニウム合金製のメタリコン領域を含むコンデンサである。メタリコン領域は、マグネシウムを０．２～６．０重量％含むアルミニウム合金製であってもよく、マグネシウムを１．５～５．５重量％含むアルミニウム合金製であってもよい。
【０００８】
発明者らは、メタリコンを製造する金属としてアルミニウムを採用することにより、真鍮の場合よりも耐パルス電流試験で１．５倍程度以上の耐性が得られることを見出し、さらに、マグネシウムを含むアルミニウム合金を採用することにより２倍を超える耐性が得られることを見出した。したがって、メタリコン領域を、マグネシウムを含むアルミニウム合金で製造したコンデンサにより、大電流用途にさらに適したコンデンサを提供できる。
【０００９】
本体部の金属製の電極層は、アルミニウム製またはアルミニウムを含む合金製であってもよく、樹脂製の誘電体層は、熱硬化性樹脂製であってもよく、熱硬化性樹脂は、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂の少なくともいずれかを含んでもよい。また、樹脂製の誘電体層の厚みが１．５μｍ以下であってもよい。
【００１０】
外部電極は、メタリコン領域の外側に接して設けられた、メタリコン領域とは異なる金属または合金製の外側のメタリコン領域を含んでもよい。外側のメタリコン領域は真鍮を含んでもよい。また、メタリコン領域の、少なくとも樹脂製の誘電体層および金属製の電極層と接する境界領域の空隙率ＶＲが以下の条件（１）を満たしてもよい。
０＜ＶＲ≦１１％・・・（１）
（【００１１】以降は省略されています）

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