电容器的制造方法

阅读:882发布:2022-05-19

专利汇可以提供电容器的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在旋转的支持体上依次层叠 树脂 层和金属 薄膜 层制造层叠体时,测量层叠中的树脂层、金属薄膜层的层叠厚度或边缘部宽度,在层叠过程中的 指定 的时刻处,根据上述测量值与目标电容量或目标层叠厚度决定其后应层叠的层叠数。使用由该方法得到的层叠体的电容器,其电容量及层叠厚度与目标值一致,并且其离散度小。,下面是电容器的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种制造电容器的方法,该方法中,在旋转的支持体上依次层 叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的金 属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层形 成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、 形成外部电极,其特征在于:在上述第1保护层的层叠中测量已层叠 的各树脂层的层叠厚度,在上述第1保护层的层叠过程中的指定的时 刻处设置检查点,根据到上述检查点为止所测量的树脂层的层叠厚度 和层叠数以及第1保护层的目标厚度,决定应进一步层叠的第1保护 层的层叠数。
2.一种制造电容器的方法,该方法中,在旋转的支持体上依次层 叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的金 属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层形 成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、 形成外部电极,其特征在于:在上述元件层的层叠中分别测量已层叠 的元件层的各树脂层的层叠厚度,在上述元件层的层叠过程中的指定 时刻处设置检查点,根据到上述检查点为止测量的元件层的树脂层的 层叠厚度和层叠数以及作为电容器的目标电容量值决定应进一步层叠 的元件层的层叠数。
3.一种制造电容器的方法,在该方法中,在旋转的支持体上依次 层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的 金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层 形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元 件、形成外部电极,其特征在于:在上述元件层的层叠中测量各边缘 部的宽度,在上述元件层的层叠过程中的指定的时刻处设置检查点, 根据从到上述检查点为止测量的边缘部的宽度求出的金属薄膜层的相 对面积和树脂层的层叠数以及作为电容器的目标电容量值,决定应进 一步层叠的元件层的层叠数。
4.一种制造电容器的方法,在该方法中,在旋转的支持体上依次 层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的 金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层 形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元 件、形成外部电极,其特征在于:在上述层叠中分别测量已层叠的各 金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在上述第2保护层的层叠过程中 的指定的时刻处设置检查点,根据到上述检查点为止测量的金属薄膜 层和树脂层的各自的层叠厚度和层叠数以及作为电容器的目标厚度决 定应进一步层叠的第2保护层的层叠数。
5.一种制造电容器的方法,在该方法中,在旋转的支持体上依次 层叠由树脂层形成的第1保护层、交替地层叠金属薄膜层和树脂层而 形成的第1增强层、通过交替地层叠利用边缘部分割的金属薄膜层和 树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层形成的第2保 护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、形成外部 电极,其特征在于:在上述第1增强层的层叠中分别测量已层叠的第1 增强层的各金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在上述第1增强层的 层叠过程中的指定时刻处设置检查点,根据到上述检查点为止测量的 第1增强层的金属薄膜层和树脂层的各自的层叠厚度和层叠数以及第 1增强层的目标厚度,决定应进一步层叠的第1增强层的层叠数。
6.一种制造电容器的方法,在该方法中,在旋转的支持体上依次 层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的 金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层、交替地层 叠金属薄膜层和树脂层而形成的第2增强层和由树脂层形成的第2保 护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、形成外部 电极,其特征在于:在上述第2增强层的层叠中分别测量已层叠的第2 增强层的各金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在上述第2增强层的 层叠过程中的指定时刻处设置检查点,根据到上述检查点为止测量的 第2增强层的金属薄膜层和树脂层的各自的层叠厚度和层叠数以及第 2增强层的目标厚度,决定应进一步层叠的第2增强层的层叠数。
7.如权利要求1~4和6中的任一权项所述的电容器的制造方 法,其特征在于:在第1保护层的层叠之后、元件层的层叠之前层叠 通过交替地层叠金属薄膜层和树脂层而构成的第1增强层。
8.如权利要求1~5中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:在元件层的层叠之后、第2保护层的层叠之前层叠通过交 替地层叠金属薄膜层和树脂层而构成的第2增强层。
9.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:在层叠过程中多次设置检查点。
10.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:支持体每转动1周设置1次检查点。
11.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:在真空中进行层叠。
12.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:旋转的支持体是圆筒状的桶。
13.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:形成树脂层的树脂层材料是反应性单体树脂。
14.如权利要求13所述的电容器的制造方法,其特征在于:形成 树脂层后,对其进行硬化处理。
15.如权利要求14所述的电容器的制造方法,其特征在于:硬化 处理是使附着的树脂层材料进行聚合和/或交联的处理。
16.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:构成元件层的树脂层的厚度在1μm以下。
17.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:构成元件层的树脂层的厚度在0.7μm以下。
18.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:构成元件层的树脂层的表面粗糙度在0.1μm以下。
19.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:利用蒸发膜进行金属薄膜层的层叠。
20.如权利要求19所述的电容器的制造方法,其特征在于:蒸发 镀膜是电子束蒸发镀膜。
21.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:金属薄膜层由、锌、镍的至少一种构成。
22.如权利要求1~8中的任一权项所述的电容器的制造方法,其 特征在于:在层叠树脂层之后、金属薄膜层的层叠之前,通过在树脂 层表面附着图形材料来形成边缘部,所述图形材料是从酯系列油、乙 二醇系列油、氟系列油和氢化合物系列油中选择的至少一种油。
23.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:与支 持体的转动同步地改变图形材料的附着位置
24.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:使图 形材料以非接触的方式附着于树脂层表面。
25.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:从与 树脂层表面相对地配置的微细孔喷射出气化的图形材料,通过在树脂 层表面发生液化而进行图形材料的附着。
26.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:通过 从与树脂层表面相对地配置的微细孔喷射出液体状态的图形材料使之 附着到树脂层表面而进行图形材料的附着。
27.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:在层 叠金属薄膜层之后、层叠树脂层之前除去残存的图形材料。
28.如权利要求22所述的电容器的制造方法,其特征在于:在层 叠树脂层之后、附着图形材料之前对树脂层表面进行表面处理

说明书全文

技术领域

发明涉及一种电容器的制造方法。更详细地说,就是涉及在旋 转的支持体上依次层叠由树脂层构成的第1保护层、通过交替地层叠 树脂层和金属薄膜层而产生作为电容器的电容量的元件层、以及进而 层叠由树脂层构成的第2保护层时,在层叠的过程中通过根据此前的 层叠状况决定其后层叠的层叠数而可以使各层的层叠厚度、整体厚度 或静电容量成为所希望的值的电容器的制造方法。

背景技术

将层叠树脂层的工序和层叠金属薄膜层的工序作为1个单位,通 过在旋转的支持体上反复进行这些工序而制造交替地层叠树脂层和金 属薄膜层的层叠体的方法以及在这样得到的层叠体上形成外部电极来 制造大容量小型电容器的技术,根据例如欧洲专利公开第0808667 号,已是众所周知的技术。
下面,参照附图说明层叠树脂层和金属薄膜层来制造电容器用的 层叠体的方法的一例。
图15是示意性表示现有的用于实施电容器用层叠体的制造方法 的制造装置的一例的概略结构的剖面图。
层叠体制造装置900在真空槽901内具有转动的圆筒形的密封滚 筒910、配置在密封滚筒910的周围的树脂层形成装置920、树脂硬化 装置940和金属薄膜形成装置930。真空槽901内由真空902维持 为减压状态。
将从树脂层材料供给管921由流量调整922调整为指定流量 的液体状态的树脂层材料供给树脂层形成装置920。液体状态的树脂层 材料蓄积在加热容器923中,被加热而蒸发,附着于沿转动方向924 的方向转动的加热滚轮925的外表面上,再次蒸发并附着于沿转动方 向911的方向转动的密封滚筒910的外圆周面上。
由于密封滚筒910已冷却到树脂层材料的熔点以下,所以,附着 的树脂层材料在密封滚筒910的表面冷却后,形成由树脂层材料构成 的固体状的树脂层。
形成的树脂层由树脂硬化装置940照射紫外线后而硬化。
然后,由金属薄膜形成装置930通过蒸在树脂层表面形成薄 膜。这时,利用油控边缘法(oil margin)使油以带状形式附着在树 脂层表面,防止在该部分形成金属薄膜,可形成边缘部(绝缘区域), 从而形成带状的金属薄膜层。
这样,通过密封滚筒910的转动,在密封滚筒910的外圆周面上 便交替地形成由树脂层形成装置920形成的树脂层和由金属薄膜形成 装置930形成的金属薄膜层,从而便可制造由树脂层和金属薄膜层构 成的层叠体。
通过切断这样得到的层叠体,形成外部电极,便可制造出图16 所示的电容器。图16所示的电容器950由交替地层叠树脂层951和金 属薄膜层952而形成的层叠体和在该层叠体的两端的侧面部形成的一 对外部电极954构成。外部电极954与金属薄膜层952导电性地连接。 另一方面,层叠在各树脂层951上的金属薄膜层952,由在纸面内沿纵 深方向形成带状的边缘部953分离为电绝缘的2个区域。因此,通过 使一对电极954带不同的电位,电容器950就具有作为以各树脂层951 为电介质层的电容器的功能。
按照上述方法,可以制造树脂层厚度为0.05~1μm、金属薄膜层 厚度为20~100nm的电容器,与层叠由蒸镀在高分子薄膜上形成金属 薄膜层而得到的金属薄膜所获得的现有的电容器相比,是一种可以制 造小型、大容量、并且低成本的电容器而开发的技术。
另一方面,随着当今技术开发竞争的激化,对结构部件则更加要 求高质量,对于电容器也不例外,要求以极小的离散性提供小型、大 容量的电容器并维持一定的质量。
对于这样的状况,在上述制造方法中,稳定地得到所希望的树脂 层及金属薄膜层的厚度和边缘部的宽度是困难的。这些层叠厚度及边 缘部的宽度随各种因素而变动。层叠厚度受例如树脂层材料及金属材 料的蒸发量的变化的影响,特别是由于树脂层材料是高分子聚合物, 所以,与金属材料的蒸发量的控制相比,将其蒸发量始终维持恒定是 特别困难的。另外,边缘部宽度受附着在树脂层表面的图形材料(油) 的宽度及其附着量的影响。
树脂层的层叠厚度影响到能得到的电容器的电容量和总厚度,另 外,金属薄膜层的层叠厚度影响到能得到的电容器的总厚度。因此, 如果不能充分控制各层叠厚度,则实际得到的电容器的电容量及总厚 度将大大偏离目标值,另外,它们的离散度也将偏离作为目标的允许 范围。
另外,边缘部的宽度与起到电容器的电极的功能的金属薄膜层的 形成面积密切相关。因此,如果不能充分控制边缘部的宽度,则实际 得到的电容器的电容量将大大偏离目标值,另外,它们的离散度也将 偏离作为目标的允许范围。
所得到的电容器的电容量与目标值的偏离及其离散度,将大大影 响使用电容器的产品的性能。另外,所得到的电容器的外形尺寸(厚 度)与目标值的偏离及其离散度,将成为在向电路基板上装配时的障 碍。
另外,如果不能检测在层叠过程中发生的没有预料到的层叠厚度 及边缘部宽度的变化,或者即使能够检测但在其后的层叠过程中不能 对该变化进行充分的处置时,在密封滚筒910上形成的层叠体总体就 是次品,从而将造成大的损失。
此外,在元件层的至少一侧,根据需要,有时要层叠由树脂层构 成的保护层和/或交替地层叠金属薄膜层和树脂层而形成的增强层。这 样做的目的,是为了保护元件层部分和提高外部电极的附着强度等。 另外,这些保护层和增强层在整个电容器中所占的厚度比例大约1~2 成的比例,如果不能充分控制构成这些层的树脂层和金属薄膜层的层 叠厚度,不仅不能充分发挥作为保护层或增强层的功能,而且实际得 到的电容器的总厚度将大大偏离目标值,另外,它们的离散度也将偏 离作为目标的允许范围。

发明内容

因此,本发明的目的在于在使用在旋转的支持体上依次层叠树脂 层和金属薄膜层而得到的层叠体制造电容器的方法中,提供一种可以 使所得到的电容器的电容量及层叠厚度为目标值并且其离散度小、可 以维持所要求的一定的质量的适用于工业生产的电容器的制造方法。
为了达到上述目的,本发明的电容器的制造方法采用以下的结 构。
本发明的第1结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体上依次 层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部分割的 金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层 形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元 件、形成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述第1保 护层设置检查点的层叠中测量已层叠的各树脂层的层叠厚度,在上述 第1保护层的层叠过程中的指定的时刻处,根据到上述检查点为止所 测量的树脂层的层叠厚度和层叠数以及第1保护层的目标厚度决定应 进一步层叠的第1保护层的层叠数。通过采用这样的结构,可以稳定 地制造具有所希望的层叠厚度的第1保护层的电容器。因此,可以得 到能够充分发挥对第1保护层所期待的功能并具有所希望的特性的电 容器。
另外,本发明的第2结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体 上依次层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部 分割的金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由 树脂层形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器 母体元件、形成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述 设置检查点元件层的层叠中分别测量已层叠的元件层的各金属薄膜层 和各树脂层的层叠厚度,在上述元件层的层叠过程中的指定时刻处, 根据到上述检查点为止测量的元件层的树脂层的层叠厚度和层叠数以 及作为电容器的目标电容量值决定应进一步层叠的元件层的层叠数。 通过采用这样的结构,可以稳定地制造具有所希望的电容量值的电容 器。
另外,本发明的第3结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体 上依次层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部 分割的金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由 树脂层形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器 母体元件、形成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述 元件层的层叠中测量各边缘部的宽度,在上述元件层的层叠过程中的 指定的时刻处设置检查点,根据从到上述检查点为止测量的边缘部的 宽度求出的金属薄膜层的相对面积和树脂层的层叠数以及作为电容器 的目标电容量值决定应进一步层叠的元件层的层叠数。通过采用这样 的结构,可以稳定地制造具有所希望的电容量值的电容器。
另外,本发明的第4结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体 上依次层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部 分割的金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由 树脂层形成的第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器 母体元件、形成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述 层叠中分别测量已层叠的各金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在上 述第2保护层的层叠过程中的指定的时刻处设置检查点,根据到上述 检查点为止测量的金属薄膜层和树脂层的层叠厚度和层叠数以及作为 电容器的目标厚度决定应进一步层叠的第2保护层的层叠数。通过采 用这样的结构,可以稳定地制造具有所希望的总厚度的电容器。
另外,本发明的第5结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体 上依次层叠由树脂层形成的第1保护层、交替地层叠金属薄膜层和树 脂层而形成的第1增强层、通过交替地层叠利用边缘部分割的金属薄 膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层和由树脂层形成的 第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、形 成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述第1增强层的 层叠中分别测量已层叠的第1增强层的各金属薄膜层和各树脂层的层 叠厚度,在上述第1增强层的层叠过程中的指定时刻处设置检查点, 根据到上述检查点为止测量的第1增强层的金属薄膜层和树脂层的层 叠厚度和层叠数以及第1增强层的目标厚度决定应进一步层叠的第1 增强层的层叠数。通过采用这样的结构,可以稳定地制造具有所希望 的层叠厚度的第1增强层的电容器。因此,可以得到能够充分发挥对 第1增强层所期待的功能并具有所希望的特性的电容器。
另外,本发明的第6结构的电容器的制造方法是在旋转的支持体 上依次层叠由树脂层形成的第1保护层、通过交替地层叠利用边缘部 分割的金属薄膜层和树脂层而产生作为电容器的电容量的元件层、交 替地层叠金属薄膜层和树脂层而形成的第2增强层和由树脂层形成的 第2保护层而得到电容器母体元件后,切断上述电容器母体元件、形 成外部电极而制造电容器的方法,其特征在于:在上述第2增强层的 层叠中分别测量已层叠的第1增强层的各金属薄膜层和各树脂层的层 叠厚度,在上述第2增强层的层叠过程中的指定时刻处设置检查点, 根据到上述检查点为止测量的第2增强层的金属薄膜层和树脂层的层 叠厚度和层叠数以及第2增强层的目标厚度决定应进一步层叠的第2 增强层的层叠数。通过采用这样的结构,可以稳定地制造具有所希望 的层叠厚度的第2增强层的电容器。因此,可以得到能够充分发挥对 第2增强层所期待的功能并具有所希望的特性的电容器。
在上述第1、第4和第6结构中,也可以在第1保护层的层叠之 后、元件层的层叠之前层叠通过交替地层叠金属薄膜层和树脂层而形 成的第1增强层。
另外,在上述第1~第5结构中,也可以在元件层的层叠之后、 第2保护层的层叠之前层叠通过交替地层叠金属薄膜层和树脂层而形 成的第2增强层。

附图说明

图1是示意性表示用于实施本发明的电容器的制造方法的制造装 置的一例的概略剖面图。
图2是表示图1的树脂层形成装置的内部结构的概略剖面图。
图3是图1的图形材料供给装置的正面图。
图4是从图3的I-I箭头方向看的剖面图。
图5是表示使图形材料供给装置供给气化的图形材料时的结构的 一例的概略图。
图6是从微细孔喷射液体状的图形材料的图形材料供给装置的一 例的正面图。
图7是用于使图形材料供给装置后退和图形材料的附着位置移动 的装置的一例的概略图。
图8是表示平板状的电容器母体元件的概略结构的一部分斜视 图。
图9是表示片状电容器的概略结构的斜视图。
图10是本发明的第1保护层的层叠方法的一例流程图
图11是本发明的第1增强层的层叠方法的一例流程图。
图12是本发明的元件层的层叠方法的一例的流程图。
图13是本发明的元件层的层叠方法的另一例的流程图。
图14是本发明的第2保护层的层叠方法的一例的流程图。
图15是示意性表示现有的用于实施电容器用层叠体的制造方法 的制造装置的一例概略的剖面图。
图16是表示电容器的概略结构的斜视图。

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明的电容器的制造方法。
图1是示意性表示用于实施本发明的电容器的制造方法的制造装 置的一例的概略剖面图。
金属薄膜形成装置103配置在以一定的速度或线速度沿图中的 箭头102方向转动的密封滚筒101的下部,与此相反,树脂层形成装 置250配置在密封滚筒101的转动方向下流侧。另外,对于金属薄膜 形成装置103而言,用于形成边缘部(绝缘区域)的图形材料供给装 置300配置在密封滚筒101的转动方向上流侧。
另外,在本例中,根据需要,可以分别在金属薄膜形成装置103 与树脂层形成装置250之间配置图形材料除去装置109和在树脂层形 成装置250与图形材料供给装置之间配置树脂硬化装置106和树脂层 表面处理装置107。
这些装置容纳在真空容器104内,其内部由真空泵105保持为真 空。真空容器104内的真空度约为2×10-4Torr。
密封滚筒101的外圆周面加工为平滑面,最好呈镜面状,最好冷 却为-20~40℃,特别是最好冷却为-10~10℃。转速可以自由地设 定,但是,最好为15~70rpm,线速度最好为20~200m/min。在本实 施例中,作为旋转的支持体,是使用由圆筒状的桶构成的密封滚筒 101,但是,也可以是在2个或2个以上的滚轮之间转动的带状的支持 体或旋转的圆盘状支持体等。
树脂层形成装置250使形成树脂层的树脂层材料蒸发气化或雾 化,向密封滚筒101表面喷射。树脂层材料附着到密封滚筒101的外 圆周面上,形成树脂层。作为树脂层材料,只要是在这样蒸发气化或 雾化后能够淀积形成薄膜就可以,并不作特别限定,可以根据得到的 层叠体的用途适当选择,但是,最好是反应性单体树脂。作为使树脂 层材料发散的方法,可以使用加热器等加热装置、以及利用声波或 喷射等产生气化或雾化的方法。特别是,最好是利用加热器等加热装 置使树脂层材料蒸发气化的方法。
图1所示的树脂层形成装置250是加热反应性单体树脂使之蒸发 气化而形成树脂层时的装置的一例,图2是表示其内部结构的概略剖 面图。
形成树脂层的液体状的反应性单体,通过原料供给管251向下滴 到加热板A252上。反应性单体在加热板A252上被加热,其一部分蒸 发,未蒸发的反应性单体下落到加热圆筒253上,其一部分蒸发,未 蒸发的反应性单体下落到加热板B254上。以后,由加热板B254、加 热板C255进行同样的工作后,最后未蒸发的反应性单体下落到已加热 的杯256中,慢慢地蒸发。通过上述加热处理,蒸发的气体状的单体 就在密封滚筒101的外圆周面上形成树脂层。
这样,为了使蒸发气化的反应性单体在密封滚筒101上液化而形 成树脂层,与直接将液体状态的树脂层材料涂布到密封滚筒101上的 情况不同,可以得到表面平滑而非常薄的树脂层。
另外,在蒸发的反应性单体到达密封滚筒101的过程中通过设置 上述遮蔽板257a、257b、257c,可以形成具有更平滑的表面的树脂 层。由原料供给管251供给的液体状的反应性单体,被加热板A252急 剧地加热,有时成为粗大粒子而发散一部分。因此,通过设置遮蔽板 而使之不能从反应性单体的蒸发地点直接面对密封滚筒表面的被附着 地点,可以大幅度地减少粗大粒子的附着,所以,树脂层表面成为非 常平滑的表面。因此,只要能达到上述效果,遮蔽板的配置不限定图2 所示的形状和配置。
此外,本实施例的树脂层形成装置250为了形成表面平滑的树脂 层而在反应性单体的通过点设置了带电粒子线照射装置259,用以使气 化的反应性单体带电。带电的反应性单体粒子被静电引加速,在附 着时由于静电力的微观的排斥,避开先附着了带电粒子的部分而附着 到其他部分。利用这样的作用,可以形成非常平滑的树脂层。带电粒 子线照射装置是在图形材料除去装置109的下流侧,也可以在树脂薄 膜形成装置250的上流侧对着密封滚筒101的外圆周面设置,使被附 着表面带电。
作为带电粒子线照射装置,只要是能使反应性单体粒子或其被附 着表面带电就可以,不论是什么样的装置都没有关系,例如,可以使 用电子线照射装置、照射离子束的离子源、等离子体源等。
由于本发明的金属薄膜层非常薄,所以,形成该金属薄膜层的底 层表面的形状基本上直接反映在金属表面表面上。因此,由于利用上 述方法形成的树脂层的表面非常平滑,所以,在其表面形成的金属表 面表面也非常平滑。
元件层部分的树脂层的表面粗糙度最好小于0.1μm,小于0.04μm 更好,特别是最好小于0.02μm。另外,元件层部分的金属薄膜层的表 面粗糙度最好小于0.1μm,小于0.04μm更好,特别是最好小于 0.02μm。如果表面粗糙度比此大,则高集成化就困难,另外,在表面 粗大突起部中发生电场集中,将招致树脂层熔化损失及金属薄膜层击 穿损失。在本发明中所说的表面粗糙度,是用前端直径为10μm的钻石 针、测定负载为10mg的接触式表面粗糙度计测定的十点平均粗糙度R a。
淀积的树脂层材料,可以根据需要利用树脂硬化装置106硬化处 理到所希望的硬化度。作为硬化处理,可以是将树脂层材料聚合和/或 交联的处理。作为树脂硬化装置,可以使用例如电子线照射装置、紫 外线照射装置或热硬化装置等。
在本发明中,构成元件层的树脂层的厚度没有特别的限制,但是, 最好小于1μm,小于0.7μm更好,特别是最好小于0.4μm。为了满足利 用本发明的方法得到的电容器的小型化、高性能化的要求,树脂层的 厚度越薄越好。即,将利用本发明的制造方法得到的层叠体使用于电 容器时,电容器的电容量与作为电介质层的树脂层的厚度成反比地增 大。
所形成的树脂层,根据需要可以利用树脂层表面处理装置107进 行表面处理。例如,进行等离子体处理等以激活树脂层表面,可以 提高与金属表面的密接性。
图形材料供给装置300是用于将图形材料在树脂层表面附着为指 定的形状的装置。在附着了图形材料的地方不形成金属薄膜,成为边 缘部(绝缘区域)。在本实施例中,图形材料在密封滚筒101上形成 的树脂层表面沿圆周方向在指定的位置以指定的形状附着指定的数 量。
图形材料的供给方法,除了从微细孔喷射已蒸发气化的图形材料 并使之在树脂层表面液化的方法或喷射液体状的图形材料的方法等非 接触供给方法外,还有利用逆卷式涂层、过渡涂层等涂布的方法,但 是,在本发明中,为了防止外力作用到树脂层表面上引起树脂层及其 下面的金属表面发生变形以及随之而来的各层的断裂和表面皱裂等现 象,最好采用非接触附着方法。
作为使图形材料以非接触方式附着到树脂层表面的方法,有从微 细孔喷射已蒸发气化的图形材料并在树脂层表面液化的方法或从微细 孔喷射液体状的图形材料使之附着的方法等。
图3表示图1的制造装置使用的图形材料供给装置的正面图。图 3的图形材料供给装置300是从微细孔喷射已蒸发气化的图形材料的 装置,具有可以使图形材料以所需要的充分的厚度稳定地附着到指定 的范围而且结构也简单的优点。
在图形材料供给装置300的正面,按指定的间隔并排设置了指定 数量的微细孔301。将图形材料供给装置300设置成微细孔301对着 成为被附着面的密封滚筒101的外圆周面,并且箭头302的方向与被 附着面的行进方向一致。并且,通过从微细孔301喷射出已气化的图 形材料,使图形材料附着到被附着面上,冷却液化后形成图形材料的 附着膜。因此,图中的微细孔301的间隔和数量与使图形材料在树脂 层表面附着为带状时的间隔和数量对应。
图4是从图3的I-I线箭头方向看的剖面图。微细孔301与喷 嘴303连接,而喷嘴303与容器304连接。并且,在本例中,图形材 料从外部供给容器304。
喷嘴的微细孔301的形状可以是图3所示的圆形,但是,也可以 使用例如椭圆形、长孔形、矩形等。
图形材料向图形材料供给装置300的供给,例如最好按以下方式 进行。
图5是表示供给由图形材料供给装置使之气化的图形材料时的结 构的一例的概略图。液体状态的图形材料313贮存在储槽310中,通 过具有阀门314a的管道315a供给气化装置312。气化装置312使图 形材料升温而气化。气体状态的图形材料通过具有阀门314b的管道 315b输送到图形材料供给装置300的容器304内。然后,图形材料通 过喷嘴303和其微细孔301向被附着面喷出。
图形材料供给装置的微细孔与被附着面(树脂层表面)之间的距 离Dw(参见图1)最好小于500μm,小于400μm更好,特别是最好小 于300μm。另外,其下限最好大于50μm,大于100μm更好,特别是最 好大于200μm。如上所述,气化的图形材料从微细孔喷射出时,以一定 的指向性扩散。因此,为了使图形材料的附着膜稳定地形成所希望的 宽度并且其界限明确,微细孔与被附着面之间的距离越小越好。另一 方面,如果距离太近,则难于控制附着膜的厚度,中央部与周边部的 附着膜的厚度差将增大,未附着而扩散掉的蒸气的比例将增多。这里, Dw在100μm~500μm的范围内,Dw与图形材料附着宽度的关系基本上 成正比,可以通过Dw来调整图形材料附着宽度。即,通过前后移动图 形材料供给装置,可以改变图形材料附着宽度。
下面,说明从微细孔喷射液体状态的图形材料而使之附着的方 法。
图6表示可以从微细孔喷射液体状态的图形材料的图形材料供给 装置的一例的正面图。图形材料供给装置300’设置成箭头302的方向 与被附着面的行进方向一致。在图形材料供给装置300’的正面,与箭 头302成直角地配置喷嘴头320。在喷嘴头的表面,以指定间隔设置微 细孔,从各微细孔喷射液体状态的图形材料。图形材料的喷射可以采 用例如使用压电元件以液滴状喷射的方法。
本发明的电容器的制造方法,是在旋转的支持体上层叠指定数量 的树脂层和金属薄膜层的方法。在使图形材料附着时,在形成金属薄 膜层之前,每次都必须使之附着。因此,如果层叠数增多,上述微细 孔与被附着面(树脂层表面)的间隔Dw(参见图1)将逐渐变窄。因 此,为了使两者的间隔维持在上述范围内,最好随着层叠的进行而相 应地使图形材料供给装置300后退。
图形材料供给装置300的后退,可以利用例如图7所示的装置进 行。即,调节器A352固定在可动底座351上,图形材料供给装置300 安装在调节器A352的移动端。图形材料供给装置300设置成在可动底 座351上可以由调节器A352沿箭头353方向移动。将测定与密封滚筒 101表面(在层叠体形成过程中,层叠体外圆周面)的距离的间隔测定 装置354设置在图形材料供给装置300上。作为间隔测定装置354, 可以使用例如采用了激光器的非接触测距装置。间隔测定装置354在 层叠体的制造中一直在测量与密封滚筒101表面的层叠体的外圆周面 的距离,该信号向间隔测量电路355传送。间隔测量电路355不停地 检查图形材料供给装置300的微细孔与密封滚筒101表面(在层叠体 形成过程中,层叠体外圆周面)的距离是否在指定范围内,在层叠的 进行中判定该距离小于指定范围时,就指示调节器A352使图形材料供 给装置300后退指定量,于是,图形材料供给装置300便据此后退指 定量。这样,图形材料供给装置300的微细孔端与密封滚筒101上的 层叠体外圆周面的距离Dw便总是维持为一定间隔来进行层叠。
在本发明的制造方法中,图形材料的附着位置最好在层叠体的制 造过程中可以适当地改变。例如,旋转的支持体每旋转指定的转数, 可以在与支持体的被附着面平行的面内使图形材料的附着位置在与被 附着面的移动方向垂直的方向上移动指定量。这样,在依次层叠了树 脂层和金属薄膜层的层叠体中,可以得到使边缘部的位置在各层中变 化的层叠体。这样,便可很容易实现以树脂层为电介质、以将电介质 夹在中间的上下金属薄膜层作成具有不同的电位的电极的电容器。
在图7所示的装置中,可以使用固定在固定底座356上的、移动 端安装在可动底座351上的调节器B357进行图形材料的附着位置的变 更。检测密封滚筒101的转动,并将转动信号S1向转动检测电路359 传送,每检测指定次数(例如1次)的转动信号S1,调节器B357就使 可动底座351在箭头358方向的指定方向移动指定量。
作为图形材料,最好是从酯系列油、乙二醇系列油、氟系列油和 氢化合物系列油中选择的至少一种油。酯系列油、乙二醇系列油和 氟系列油最好,特别是氟系列油。如果使用上述以外的图形材料,则 将发生层叠表面的皱褶、树脂层及金属薄膜层的针孔、金属薄膜层的 边界部的不稳定(边缘部宽度的不稳定)等问题。
根据需要,在附着图形材料后,利用金属薄膜层形成装置103形 成金属薄膜层。作为金属薄膜的形成方法,可以应用蒸发镀膜、溅射、 离子喷涂等众所周知的方法,但是,在本发明中,蒸发镀膜,特别是 电子束蒸发镀膜的生产率高、可以得到耐湿性优异的膜,是非常理想 的方法。
作为金属薄膜层的材料,可以使用铝、、锌、镍、或者这些金 属的化合物、或者它们的氧化物、或者这些化合物的氧化物等。其中, 铝的紧密接触性和经济性非常好。在金属薄膜层中,也可包含上述以 外的其他成分。
本实施例的金属薄膜形成装置103利用设置在真空容器104内的 隔板110、111维持在更高的真空状态。另外,为了中止金属薄膜层的 形成,在金属薄膜形成装置103与密封滚筒101之间,具有设置成可 以通过外部的操作而移动的遮蔽板112。按照本发明的制造方法,可以 制造交替地层叠树脂层和金属薄膜层的层叠体,根据需要,也可以使 用遮蔽板112如后面所述的层叠保护层时那样,形成树脂层连续地被 层叠的区域。
金属薄膜层的厚度最好小于50nm,在10~50nm之间更好,特别 是最好为20~40nm。另外,膜电阻最好小于15Ω/□,小于10Ω/□更 好,特别是1~8Ω/□,而2~6Ω/□则最佳。厚度小于上述范围时, 以及膜电阻太大时,将会招致导电不良及耐压降低。另外,厚度大于 上述范围以及膜电阻太小时,不仅提高电特性的效果不明显,而且将 招致生产率降低、成本提高。
在形成金属薄膜层后、层叠树脂层之前,最好除去残存的图形材 料。通过图形材料供给装置附着的图形材料的大部分在形成金属薄膜 时就再次蒸发而消失了。但是,一部分在金属薄膜层形成后还残存着, 从而将发生层叠表面的褶皱、树脂层及金属薄膜层的针孔(层叠脱 落)、金属薄膜层的边界部的不稳定(边缘部宽度的不稳定)等问题。
图形材料的除去是利用设置在金属薄膜层形成装置103与树脂层 形成装置250之间的图形材料除去装置109进行的。图形材料的除去 方法没有特别的限制,可以根据图形材料的种类适当地选择,例如, 可以利用加热和/或分解而除去。
本发明的电容器的制造方法,必须使用上述图1所示的装置在旋 转的支持体101上依次层叠由树脂层构成的第1保护层部分、交替地 层叠树脂层和金属薄膜层而产生作为电容器的电容量的元件层部分和 进一步层叠由树脂层构成的第2保护层部分而得到电容器母体元件。 根据需要,可以在第1保护层成分与元件层部分之间层叠第1增强层 部分,另外,也可以在元件层部分与第2保护层部分之间层叠第2增 强层部分。
这里,所谓保护层,是仅由树脂层构成的层,不产生电容器的电 容量,但是,在电容器的制造过程中,或者在将其实际装配到印刷电 路板等上的过程中,该层是起到防止作为电容量产生部分的元件层由 于热负荷或外力而受到损伤的功能的有效的层。另外,关于提高与外 部电极的附着强度,树脂层与金属薄膜层相比,其贡献低,但是,具 有一定的效果。因此,保护层的层叠厚度或层叠数对元件层部分的保 护功能和外部电极的附着强度有影响。
另外,所谓元件层,就是通过交替地层叠树脂层和金属薄膜层而 构成的层,就是指以各树脂层为电介质、以将电介质夹在中间的一对 金属薄膜层为电极从而作为电容器的电容量产生部分的层。为了使树 脂层起到电介质层的功能,将电介质夹在中间的一对金属薄膜层必须 与外部电极连接以具有不同的电位。因此,如图16所示,形成边缘部 953,将两外部电极绝缘,并且使树脂层的上下边缘部953的形成位置 不同即可。
所谓增强层,就是交替地层叠金属薄膜层和树脂层而构成的层, 是在作为电容器使用时不起电容器的电容量产生部分的功能的层。通 过设置增强层,在电容器的制造过程中,或者在将其实际装配到印刷 电路板等上的过程中,可以进一步防止作为电容量发生部分的元件层 的部分由于热负荷或外力而受到损伤。另外,通过层叠金属薄膜层, 可以提高外部电极的附着强度。外部电极的附着强度很大程度上取决 于与金属薄膜层的连接强度,而与树脂层的连接强度对此没有太大的 贡献。由于增强层不起作为电容器的电容量产生部分的功能,所以, 与上述元件层部分不同,可以使树脂层的上下的边缘部形成在相同的 位置。
本发明将通过上述方法在支持体(密封滚筒101)上形成的环状 的层叠体在与支持体的移动方向成直角的方向切断,从支持体上取 下,通过加热挤压成平板状,得到电容器母体元件。然后,将电容器 母体元件在指定位置切断,形成外部电极,便可得到本发明的电容器。
图8是表示这样得到的电容器母体元件的一例的概略结构的斜视 图。图中,箭头401表示支持体的外圆周面的移动方向。图示的电容 器母体元件400从支持体侧开始依次层叠第1保护层404b、第1增强 层403b、元件层402、第2增强层403a、第2保护层404a。图中,406 是金属薄膜层,407是树脂层,408是边缘部。图中,示意性地表示了 层叠状态,层叠数远远比实际的层叠数少。
在切断面405a处将其切断,在切断面上形成外部电极。外部电 极可以通过以金属熔融法注入例如黄铜等而形成。另外,也可以由多 层来构成外部电极。例如,通过金属熔融注入而形成与金属薄膜层406 导电性地连接的基底层,而在其上利用金属熔融注入、电镀或涂敷等 方法设置别的层。具体而言,可以选择与层叠体的附着强度良好的金 属作为基底层,再选择与其上接触(层叠)的各种金属或树脂的接触 性良好的金属作为上层。
然后,在与图8的切断面405b相当的位置切断。
这样,便可得到图9所示的电容器。
在图9中,404b是第1保护层,403b是第1增强层,402是元件 层,403a是第2增强层,404a是第2保护层。另外,在相对的两侧面 形成与层叠的金属薄膜层导电性地连接的外部电极411a、411b。 405a、405b分别与图8的切断面405a、405b对应。
在上述制造电容器的方法中,本发明的特征在于:在旋转的支持 上依次层叠第1保护层、第1增强层、元件层、第2增强层、第2保 护层时,在这些层中的至少1层的层叠过程中设置检查点,根据到该 检查点为止的层叠状况,决定该检查点后的各层的层叠数(支持体的 转数)。
下面,具体地说明该方法。
首先,说明第1保护层的层叠过程。
本发明在第1保护层的层叠中测量已层叠的各树脂层的层叠厚 度,在第1保护层的层叠过程中的指定时刻处设置检查点,根据到检 查点为止测量的树脂层的层叠厚度和层叠数以及第1保护层的目标厚 度决定应进一步层叠的第1保护层的层叠数。
已层叠的树脂层的层叠厚度使用图1所示的树脂层厚度测量装置 151进行测量。厚度测量装置151测量密封滚筒101每转动1周与树 脂层表面的间隔,根据与前次测量的间隔之差得到本次新层叠的树脂 层的层叠厚度。厚度测量装置151最好能以非接触方式测量间隔,例 如,可以使用采用了激光的测距装置。接触式的测距装置容易损伤(例 如,引起层的变形、表面皱褶、层的断裂等)本发明那样的极薄的树 脂层,所以,不太理想。
图10表示本发明的第1保护层的层叠方法的一例流程图。
开始进行第1保护层的层叠时(S501),利用上述树脂层形成装 置250在密封滚筒101的外圆周面上形成树脂层。(S502)。然后, 利用厚度测量装置151测量已层叠的树脂层的厚度Tpi(i是自然数, 表示第1保护层的树脂层的层叠次数)(S503)。其次,判断树脂层 的层叠数是否已达到指定的检查点(S504)。未达到指定的检查点时, 密封滚筒101便进而转动,反复进行上述S502~S504的处理。在第1 保护层中,原则上不形成金属薄膜层,所以,在第1保护层的层叠过 程中,将金属薄膜形成装置103上的遮蔽板112闭合。
树脂层的层叠数达到指定的检查点时,就计算到该检查点为止的 总层叠厚度(∑Tpi),并与第1保护层的目标厚度进行比较(S505)。 根据比较的结果,决定应进一步层叠的第1保护层的层叠数(S506)。 应进一步层叠的层叠数的决定是通过用到检查点为止的树脂层1层的 平均厚度除目标值与到检查点为止的总层叠厚度(∑Tpi)之差而进 行。或者,树脂层的每1层的层叠厚度随时间而变化时,也可以考虑 到检查点为止的第1保护层的层叠厚度的增加趋势,预测其后的增加 趋势来决定应进一步层叠的层叠数。
然后,进行上述已决定的层叠数的层叠(S507),并结束第1保 护层的层叠(S508)。
这样,由于在层叠过程中的指定的时刻设置检查点,根据到该检 查点的层叠状况决定应进一步层叠的层叠数,所以,能以第1保护层 的总层叠厚度为目标值,减少离散度。特别是在树脂层材料的蒸发量 随时间变化或由于突然变化等而树脂层的层叠厚度发生变化时,通过 测量实际的层叠厚度并根据检查点以前的变化趋势预测其后的变化, 也可以形成成为目标值厚度的第1保护层。另外,即使各树脂层的层 叠厚度未能达到所希望的厚度,由于根据实际的层叠厚度临机应变地 改变层叠数,所以,也具有可以简化层叠厚度的控制(例如,树脂层 材料的蒸发量的管理)的二次效果。并且,由于第1保护层可以无离 散度地形成为目标值,所以,可以充分发挥对第1保护层所期待的效 果,例如可以充分发挥对元件层部分的保护作用,所以,可以制造质 量优异并且质量稳定的电容器。
下面,说明第1增强层的层叠过程。
本发明在第1增强层的层叠中分别测量已层叠的第1增强层的各 金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在第1增强层的层叠过程中的指 定的时刻处设置检查点,根据到检查点为止测量的第1增强层的金属 薄膜层和树脂层的层叠厚度和层叠数以及第1增强层的目标厚度来决 定应进一步层叠的第1增强层的层叠数。
已层叠的树脂层的层叠厚度可以直接使用上述第1保护层的层叠 时使用的树脂层厚度测量装置151。但是,由于在第1增强层中也层叠 金属薄膜层,所以,必须减去该层叠厚度。具体而言,在图1中,在 设密封滚筒101上的某一点为A(图中未示出)时,首先在使金属薄膜 层蒸发镀膜到A点后,用厚度测量装置152测量A点的厚度,设这时 的值为B1。然后,将树脂层蒸发镀膜到A点后,用厚度测量装置151 测量A点的厚度,设这时的值为B2。这时,B2与B1之差就是此间蒸 发镀膜的树脂层1层的厚度。这里,厚度测量装置151、152的测量时 序可以通过使用旋转编码器等而很容易获得同步。另外,已层叠的金 属薄膜层的层叠厚度可以使用图1所示的金属薄膜层厚度测量装置 152进行测量。厚度测量装置152和厚度测量装置151一样,密封滚 筒101每转动1周测量与金属薄膜层表面的间隔,根据与前次测量的 间隔之差得到本次新层叠的金属薄膜层的层叠厚度。但是,这时必须 减去树脂层的层叠厚度。厚度测量装置152最好是能够以非接触方式 测量间隔,例如,可以使用采用了激光的测距装置。接触式的测距装 置容易损伤极薄的金属薄膜层。在上述例中,是通过获得密封滚筒的 同步而分别测量树脂层和金属薄膜层的厚度的,但是,作为测量方法, 并不限于此,例如,只要比较了密封滚筒每1周的测量值,就可以测 量树脂层和金属薄膜层各1层的层叠厚度,只要测量了密封滚筒每n 周(n为自然数)的测量值,就可以测量树脂层和金属薄膜层各n层的 层叠厚度。
图11表示本发明的第1增强层的层叠方法的一例流程图。
图11所示的第1增强层的层叠除了在图10的第1保护层的层叠 中进而增加了金属薄膜层的层叠过程外,与图10相同。
即,开始进行第1增强层的层叠时(S511),利用上述树脂层形 成装置250在上述第1保护层上形成树脂层(S512)。然后,利用厚 度测量装置151测量已层叠的树脂层的厚度Tpi(i为自然数,表示第 1增强层的树脂层的层叠次数)(S513)。其次,利用金属薄膜形成装 置103在上述形成的树脂层上形成金属薄膜层(S514)。然后,利用 厚度测量装置152测量已层叠的金属薄膜层的厚度Tmi(i为自然数, 表示第1增强层的金属薄膜层的层叠次数)(S515)。其次,判断层 叠数是否已达到指定的检查点(S516)。未达到指定的检查点时,密 封滚筒101就继续转动,反复进行上述S512~516的处理。
层叠数达到指定的检查点时,就计算到该检查点为止的总层叠厚 度(∑Tpi+∑Tmi),并与第1增强层的目标厚度进行比较(S517)。 根据比较的结果决定应进一步层叠的第1增强层的层叠数(密封滚筒 101的旋转周数)(S518)。该应进一步层叠的层叠数的决定是通过 用到检查点为止的树脂层1层的平均厚度与金属薄膜层1层的平均厚 度之和除目标值与到检查点为止的总层叠厚度(∑Tpi+∑Tmi)之差 而进行的。或者,树脂层或金属薄膜层的每1层的层叠厚度随时间而 变化时,也可以考虑到检查点为止的第1增强层的层叠厚度的增加趋 势,预测其后的增加趋势来决定应进一步层叠的层叠数。
然后,进行上述已决定的层叠数的层叠(S519),结束第1增强 层的层叠(S520)。
这样,由于在层叠过程中的指定的时刻处设置检查点并根据到该 检查点为止的层叠状况决定应进一步层叠的层叠数,所以,可以使第1 增强层的总层叠厚度成为目标值,减少离散度。特别是在树脂层材料 或金属薄膜层材料的蒸发量随时间变化或由于突然变化等而树脂层或 金属薄膜层的层叠厚度发生变化时,也可以通过测量实际的层叠厚度 并根据检查点以前的变化趋势预测其后的变化,形成达到目标值厚度 的第1增强层。另外,即使各树脂层或各金属薄膜层的层叠厚度未能 达到所希望的厚度,由于根据实际的层叠厚度临机应变地改变层叠 数,所以,也具有可以简化层叠厚度的控制(例如,树脂层材料或金 属薄膜层材料的蒸发量的管理)的二次效果。并且,由于第1增强层 可以无离散度地形成为目标值,所以,可以充分发挥对第1增强层所 期待的效果,例如可以充分发挥对元件层部分的保护作用和提高外部 电极的附着强度等,所以,可以制造质量优异并且质量稳定的电容器。
下面,说明元件层的层叠过程。
本发明在元件层的层叠中分别测量已层叠的元件层的各金属薄膜 层和各树脂层的层叠厚度,在元件层的层叠过程中的指定的时刻处设 置检查点,根据到检查点为止测量的元件层的树脂层的层叠厚度和层 叠数以及作为电容器的目标电容量值决定应进一步层叠的元件层的层 叠数。
已层叠的树脂层和金属薄膜层的层叠厚度,可以直接使用上述第 1增强层的层叠时使用的厚度测量装置151、152。
图12表示本发明的元件层的层叠方法的一例的流程图。
开始进行元件层的层叠时(S521),利用上述树脂层形成装置250 在上述第1保护层(层叠了第1增强层时,就是第1增强层)上形成 树脂层(S522)。然后,利用厚度测量装置151测量已层叠的树脂层 的厚度Tpi(i为自然数,表示元件层的树脂层的层叠次数)(S523)。 其次,利用金属薄膜形成装置1 03在上述形成的树脂层上形成金属薄 膜层(S524)。然后,利用厚度测量装置152测量已层叠的金属薄膜 层的厚度Tmi(i为自然数,表示元件层的金属薄膜层的层叠次数) (S525)。其次,判断层叠数是否已达到指定的检查点(S526)。未 达到指定的检查点时,密封滚筒101就继续转动,反复进行上述S522~ S526的处理。
层叠数已达到指定的检查点时,就根据到该检查点为止形成的元 件层计算假定制造成电容器时的电容量值Cp,并将其与作为目标的电 容量值C进行比较(S527)。
上述电容量值Cp按以下公式进行计算。
        Cp=k∑(S/Tpi)                       …(1)
这里,k为树脂层的介电常数,是树脂层材料固有的物性值。另 外,S是在元件层的树脂层中起到电介质的功能的区域的面积,例如, 根据图8的切断面405a、405b的各间隔和形成的边缘部408的宽度W 进行计算。即,如图8所示,设切断面405b的间距为D、边缘部408 的中央部之间的间距为L,则可按S=D×(L-W)公式进行计算。 Tpi是元件层的第i次层叠的树脂层的厚度,可以利用上述树脂层厚度 测量装置151而得到该厚度。
根据在S527的比较,决定应进一步层叠的元件层的层叠数(密 封滚筒101的旋转周数)(S528)。该应进一步层叠的层叠数的决定 可以通过用例如到检查点为止的树脂层每1层的平均电容量值除目标 电容量值C与到检查点为止的电容量值Cp之差来进行。或者,由于树 脂层的每1层的层叠厚度随时间而变化从而树脂层每1层的平均电容 量值变化时,也可以考虑到检查点为止的电容量值Cp的增加趋势,预 测其后的增加趋势来决定应进一步层叠的层叠数。
然后,进行上述已决定的层叠数的层叠(S529),结束元件层的 层叠(S530)。
在上述过程中,可以省略测量金属薄膜层的厚度Tmi的处理步骤 S525。但是,在准确地测量树脂层的厚度Tpi时或采取后面所述的第2 保护层的层叠方法时,需要元件层部分的金属薄膜层的厚度测量值, 所以,最好进行测量。
这样,由于本发明在层叠过程中的指定的时刻处设置检查点并根 据到该检查点为止的电容量值决定应进一步层叠的层叠数,所以,可 以很容易按目标值得到具有离散度小的电容量值的电容器。特别是即 使由于树脂层材料的蒸发量随时间变化或突然发生变化等而树脂层的 层叠厚度变化时,通过测量实际的层叠厚度并根据检查点以前的变化 趋势预测其后的变化,也可以很容易得到具有达到目标值的电容量值 的电容器。另外,即使树脂层的层叠厚度未能达到所希望的厚度,由 于根据实际的层叠厚度临机应变地改变层叠数,所以,也具有可以简 化层叠厚度的控制(例如,树脂层材料的蒸发量的管理)的二次效果。
上述方法对于树脂层的层叠厚度的变化是有效的。另一方面,对 于边缘部的宽度的变化,也可以采用以下方法。
即,本发明在元件层的层叠中测量各边缘部的宽度,在元件层的 层叠过程中的指定的时刻处设置检查点,并根据从到检查点为止被测 量的边缘部的宽度求出的金属薄膜层的相对面积和树脂层的层叠数以 及作为电容器的目标电容量值,决定应进一步层叠的元件层的层叠 数。
按以下方法测量边缘部的宽度。例如,在树脂层形成之后到金属 薄膜层形成之前的阶段中,利用照相机153(参见图1)拍摄边缘部附 近,通过图像识别金属薄膜层部分与边缘部的反射光的色差,便可测 定边缘部的宽度。或者,在金属薄膜层形成之后到树脂层形成之前的 阶段中测量时,就改变照相机153的设置位置,利用照相机153拍摄 边缘部附近,通过图像识别金属薄膜层部分与边缘部的反射光的亮度 之差,可以测定边缘部的宽度。
图13中示出本发明的元件层的层叠方法的一例。
开始进行元件层的层叠时(S531),利用上述树脂层形成装置250 在上述第1保护层(层叠了第1增强层时,就是第1增强层)上形成 树脂层(S532)。然后,利用厚度测量装置151测量已层叠的树脂层 的厚度Tpi(i为自然数,表示元件层的树脂层的层叠次数)(S533)。 其次,利用金属薄膜形成装置103在上述形成的树脂层上形成金属薄 膜层(S534)。然后,利用厚度测量装置152测量已层叠的金属薄膜 层的厚度Tmi(i为自然数,表示元件层的金属薄膜层的层叠次数) (S535)。其次,测量边缘部宽度Wi(i为自然数,表示元件层的金 属薄膜层的测量次数)(S536)。然后,判断层叠数是否已达到指定 的检查点(S537)。未达到指定的检查点时,密封滚筒101就继续转 动,反复进行上述S532~S537的处理。
层叠数达到指定的检查点时,就根据到该检查点为止形成的元件 层计算假定制造成电容器时的电容量值Cp,并将其与作为目标的电容 量值C进行比较(S538)。
上述电容量值Cp可以按以下公式进行计算。
           Cp=k∑(Si/Tp)                      …(2)
这里,k为树脂层的介电常数,是树脂层材料固有的物性值。另 外,Si是在元件层的树脂层中起到电介质的功能的区域的面积,可以 根据例如图8的切断面405a、405b的各间隔和在上述S536得到的边 缘部的宽度Wi进行计算。Tp是元件层的树脂层的厚度。
根据在S538的比较,决定应进一步层叠的元件层的层叠数(密 封滚筒101的转动次数)(S539)。该应进一步层叠的层叠数的决定 可以通过用到检查点为止的树脂层每1层的平均电容量值除目标电容 量值C与到检查点为止的电容量值Cp之差来进行。或者,由于边缘部 宽度随时间而变化从而树脂层每1层的平均电容量值变化时,可以考 虑到检查点为止的电容量值Cp的增加趋势,预测其后的增加趋势来决 定应进一步层叠的层叠数。
然后,进行上述已决定的层叠数的层叠(S540),结束元件层的 层叠(S541)。
在上述过程中,可以省略测量树脂层的厚度和金属薄膜层的厚度 的S533、S535。但是,由于在后面所述的第2保护层的层叠过程中需 要元件层部分的树脂层和金属薄膜层的厚度测量值,所以,最好还是 进行测量。
这样,由于本发明在层叠过程中的指定时刻处设置检查点并根据 到该检查点为止的电容量值决定应进一步层叠的层叠数,所以,可以 很容易按目标值得到离散度小的电容量值的电容器。特别是即使由于 形成边缘部的图形材料的附着量或附着宽度随时间而变化或突然发生 变化等而引起边缘部宽度变化时,通过测量实际的边缘部宽度并根据 检查点以前的变化趋势预测其后的变化,也可以很容易得到具有目标 的电容量值的电容器。另外,即使边缘部宽度未能达到所希望的值, 由于根据实际的边缘部宽度临机应变地改变层叠数,所以,也具有可 以简化图形材料的附着状态的控制(例如,图形材料的蒸发量、图形 材料供给装置与被附着面的距离Dw等的管理)的二次效果。
此外,考虑树脂层的层叠厚度与边缘部的宽度二者都变化的情况 时,在图13的流程中,可以按以下公式计算在S538的电容量值Cp。
      Cp=k∑(Si/Tpi)                    …(3)
即,根据基于在S533测量的元件层的第i次层叠的树脂层的层 叠厚度Tpi和在S536测量的第i次层叠的金属薄膜层的边缘部的宽度 Wi计算的Si更严密地计算检查点时的电容量值Cp。
通过上述处理,得到的电容器的电容量值更接近于目标值,另外, 也可以进一步减少离散度。
下面,说明第2增强层的层叠过程。
本发明在第2增强层的层叠中分别测量已层叠的第2增强层的各 金属薄膜层和各树脂层的层叠厚度,在第2增强层的层叠过程中的规 定时刻处设置检查点,根据到检查点为止测量的第2增强层的金属薄 膜层和树脂层的层叠厚度及层叠数以及第2增强层的目标厚度决定应 进一步层叠的第2增强层的层叠数。
本发明的第2增强层的层叠过程,可以直接应用上述第1增强层 的层叠过程的说明(图11),得到的效果也和上述第1增强层的层叠 时一样。因此,详细的说明省略。
下面,说明第2保护层的层叠过程。
本发明在层叠中分别测量已层叠的各金属薄膜层和各树脂层的层 叠厚度,在第2保护层的层叠过程中的指定的时刻处设置检查点,根 据到检查点为止测量的金属薄膜层和树脂层的层叠厚度及层叠数以及 电容器的目标厚度决定应进一步层叠的第2保护层的层叠数。
图14表示本发明第2保护层的层叠方法的一例的流程图。
从第2保护层的层叠开始(S551)到达到指定的检查点(S554) 的过程与关于第1保护层的层叠已说明的图10的S501~S504一样, 所以,这里省略详细的说明。
达到指定的检查点时,计算到该检查点为止的总层叠厚度(∑Tpi +∑Tmi),并与电容器的目标总厚度进行比较(S555)。这里所说的 总层叠厚度(∑Tpi+∑Tmi),表示向密封滚筒上的层叠开始后的全 部树脂层和金属薄膜层的厚度总和。并且,根据在检查点处的层叠总 厚度决定达到目标总厚度所需要的其余的层叠数(S556)。应进一步 层叠的层叠数的决定,可以通过例如用到检查点为止的树脂层每1层 的平均厚度除目标厚度与到检查点为止的总层叠厚度(∑Tpi+∑ Tmi)之差来进行。或者,在树脂层的每1层的层叠厚度随时间而变化 时,也可以考虑到检查点为止的第2保护层的层叠厚度的增加趋势, 预测其后的增加趋势来决定应进一步层叠的层叠数。
然后,进行上述已决定的层叠数的层叠(S557),结束第2保护 层的层叠(S558)。
这样,由于在第2保护层的层叠过程中的指定的时刻处设置检查 点并根据到该检查点为止的层叠状况决定应进一步层叠的层叠数,所 以,可以使最终达到的电容器的总层叠厚度成为目标值且离散度很 小。特别是在层叠过程中,即使由于树脂层材料及金属薄膜层材料的 蒸发量随时间而变化或突然发生变化等引起树脂层及金属薄膜层的层 叠厚度变化时,通过测量实际的层叠厚度并根据检查点以前的变化趋 势预测其后的变化,便可得到成为目标厚度的电容器。另外,即使各 树脂层及各金属薄膜层的层叠厚度未能达到所希望的厚度,由于根据 实际的层叠厚度临机应变地改变其后的树脂层的层叠数,所以,也具 有可以简化层叠厚度的控制(例如,树脂层材料及金属薄膜层材料的 蒸发量的管理)的二次效果。
在上述第2保护层的层叠方法中,为了达到目标值的总层叠厚 度,在根据到检查点为止的层叠状况决定第2保护层的层叠数时 (S556),如果第2保护层的层叠数太少,就不能充分发挥对第2保 护层所期待的效果,例如不能充分发挥对元件层部分的保护功能,从 而有可能成为在质量上存在问题的电容器。例如,元件层的层叠数调 整是为了与电容量相一致,在元件部分的树脂层厚度比预定的膜厚大 时,所得到的电容量就小,所以,就必须增加元件层的层叠数。结果, 元件层厚度就会大于设计值。因此,就减少第2保护层的层叠数以使 电容器的总层叠厚度减少到设计值范围内。为了预先防止发生这样的 情况,也可以按以下方法进行。
在结束第2增强层(在不层叠第2增强层时,就是元件层)的层 叠的时刻,计算总层叠厚度,得到该总层叠厚度与目标总厚度之差。 并且,将所得到的两者之差与为了发挥第2保护层所希望的功能而需 要的允许最小厚度进行比较。比较的结果,上述两者之差小于第2保 护层的允许最小厚度时,就在该时刻结束层叠。另一方面,上述两者 之差等于或大于第2保护层的允许最小厚度时,就转移到第2保护层 的层叠。这样,就可以在较早阶段中止有缺陷的电容器的制造,从而 可以防止生产的浪费。
在层叠第2增强层时,也可以不是在第2增强层的层叠结束时而 是在元件层的层叠结束时进行上述判断。这时,可以根据到该时刻为 止的总层叠厚度与目标总厚度之差在允许的范围内改变其后层叠的第 2增强层的目标厚度。例如,到元件层的层叠结束时刻为止的总层叠厚 度与目标总厚度之差小于第2增强层的当初的目标厚度与第2保护层 的允许最小厚度之和时,即使就这样直接进行层叠,第2保护层也不 能得到充分的层叠厚度,从而将成为次品。因此,在该时刻,通过改 变第2增强层的目标厚度使之减小到所允许的范围内,有时可使第2 保护层层叠到允许最小厚度以上。这样,便可进一步提高产品合格率。
在以上说明的第1保护层、第1增强层、元件层、第2增强层和 第2保护层的层叠中,在各层的层叠过程中只设置1次检查点,但是, 本发明并不限于此,也可以设置2次以上的检查点。通过设置多次检 查点,就可以处理前面的检查点之后发生的层叠厚度及边缘部宽度的 变化,即使不定期地并且频繁地发生层叠厚度及边缘部宽度的变化, 也可以得到具有成为目标的电容量和层叠厚度的电容器。特别是通过 在密封滚筒每转1周设置检查点,在达到目标值时就结束该层叠工序, 便可进行更准确的电容量和厚度的管理。
另外,本发明的上述层叠方法,不必在第1保护层、第1增强层、 元件层、第2增强层和第2保护层的所有的层叠中进行,可以任意选 择地进行。例如,在特别重视电容器的电容量的管理时,只进行本发 明的元件层部分的层叠方法(图12、图13)就行了,另外,在特别重 视电容器的总厚度的管理时,只进行本发明的第2保护层部分的层叠 方法(图14)就行了。
另外,在上述说明中,检查点是以从层叠开始的支持体的旋转次 数达到指定次数的时刻为基准的,但是,也可以以层叠厚度或电容量 达到指定值的时刻为基准来取代支持体的旋转次数。
另外,树脂层和金属薄膜层的每1层的层叠厚度的测量不必密封 滚筒每转1周测量1次。例如,也可以根据在开始进行层叠之后达到 指定的时刻(例如,检查点)时的总层叠厚度的增加量与支持体的旋 转次数来计算出每1层的层叠厚度。
【实施例】
下面,通过实施例更具体地说明本发明的结构和效果。
(实施例1)
使用图1所示的装置制造图9所示的片状电容器。作为测量树脂 层的层叠厚度的树脂层厚度测量装置151和测量金属薄膜层的层叠厚 度的金属薄膜层厚度测量装置152,使用采用了激光的反射光的非接触 测距装置。
作为目标的电容器是电容量为0.47μF、外形尺寸为层叠方向厚度 约1.5mm、长约1.6mm、宽(两外部电极间方向)约3.2mm的片状电容 器。另外,层叠结构由第1保护层、第1增强层、元件层、第2增强 层和第2保护层构成,作为目标的各层的厚度分别为第1保护层是 15μm、第1增强层是340μm、第2增强层是340μm、第2保护层是15μm。
本发明的检查点在各层的层叠工序中分别各设置1次。具体而 言,就是第1保护层的检查点是在第1保护层的层叠开始后层叠数达 到15次的时刻,第1增强层的检查点是在第1增强层的层叠开始后层 叠数达到700次的时刻,元件层的检查点是在元件层的层叠开始后层 叠数达到1800次的时刻,第2增强层的检查点是在第2增强层的层叠 开始后层叠数达到700次的时刻,第2保护层的检查点是在第2保护 层的层叠开始后层叠数达到15次的时刻。
使真空容器104内的真空度为2×10-4Torr,密封滚筒101将 其外圆周面的温度维持为5℃。
首先,将成为仅由树脂层构成的第1保护层的部分层叠到密封滚 筒101的外圆周面上(图10的S501)。作为树脂层材料,使用双环 戊二烯二甲基丙烯,将其气化后利用图2所示的树脂层形成装置250 淀积到密封滚筒101的外圆周面上(S502)。然后,作为树脂硬化装 置106,使用紫外线硬化装置来聚合上述淀积的保护层材料使之硬化。 这时形成的树脂层的厚度平均约为0.6μm(S503)。密封滚筒101转 动15周,达到检查点(S504)。该时刻的总层叠厚度是9μm,与目标 厚度15μm比较,必须再层叠6μm(S505)。由于树脂层的平均厚度为 0.6μm,所以,决定应进一步层叠的层叠数为10(S506),使密封滚 筒101再转动10周,便结束第1保护层的层叠(S507、S508)。
然后,形成作为交替地层叠树脂层和金属薄膜层的第1增强层的 层(图11的S511)。关于树脂层材料,使用与上述第1保护层材料相 同的材料,将其气化后由树脂层形成装置250淀积到保护层上 (S512)。其次,作为树脂硬化装置106,使用紫外线硬化装置来聚 合上述淀积的树脂层材料,使其硬化到硬化度为70%。这时形成的树 脂层,平均约为0.6μm(S513)。然后,利用树脂层表面处理装置107 对表面进行氧等离子体处理。接着,利用图3、图5所示的图形材料供 给装置300来附着图形材料。作为图形材料,使用氟系列油。该图形 材料的蒸气压为0.1torr的温度为100℃。油的平均分子量为 1500。图形材料的供给利用图5所示的方法,由气化装置312预先气 化后供给保持为170℃的图形材料供给装置300。作为图形材料供给装 置,使用图3、图4所示的装置,从直径50μm、深度300μm的圆形微 细孔喷出气体状的图形材料,附着为宽度150μm的带状。不论密封滚 筒的转动如何,图形材料的附着位置大致为同一位置,第1增强层对 电容器的电容量没有贡献。其次,从金属薄膜形成装置103蒸发喷射 出金属铝(S514)。蒸发镀膜的厚度为300埃(膜电阻3Ω/□)(S515)。 然后,利用图形材料除去装置109依靠远红外线加热器的加热和等离 子体放电处理除去残存的图形材料。通过使密封滚筒101转动,反复 进行上述操作。
图形材料供给装置的微细孔与被附着表面的距离Dw控制为可以 总是维持250~300μm。
密封滚筒从第1增强层的层叠开始转动700转,达到检查点 (S516)。该时刻的第1增强层的总层叠厚度为260μm,与目标厚度 340μm比较,还必须再层叠80μm(S517)。树脂层的平均厚度为0.6μm, 金属表面的平均厚度为300埃,所以,决定应进一步层叠的层叠数为 127(S518),使密封滚筒101再转动127周,结束第1增强层的层叠 (S519、S520)。
其次,层叠作为电容器的电容量产生部分的元件层(图13的 S531)。树脂层材料使用与上述第1保护层及第1增强层的树脂层的 材料相同的材料,将其气化后淀积到第1增强层上(S532)。然后, 作为树脂硬化装置106,使用紫外线硬化装置,使上述淀积的树脂层材 料聚合,使之硬化到硬化度为70%。这时形成的树脂层平均为0.4μm (S533)。然后,利用树脂层表面处理装置107对表面进行氧等离子 体处理。接着,利用图形材料供给装置300来附着图形材料。图形材 料的供给利用图5所示的方法,由气化装置312预先气化后供给保持 为170℃的图形材料供给装置300。作为图形材料供给装置,使用图3、 图4所示的装置,从直径50μm、深度300μm的圆形微细孔喷出气体状 的图形材料,使其附着为带状。预先将附着宽度调整为150μm。其次, 从金属薄膜形成装置103蒸发喷射金属铝(S534)。蒸发镀膜的厚度 为300埃(膜电阻3Ω/□)(S535)。然后,利用图形材料除去装置 109,依靠红外线加热器的加热和等离子体放电处理除去残存的图形材 料。通过使密封滚筒101转动,反复进行上述操作。
图形材料供给装置的微细孔与被附着面的距离Dw控制为可以始 终维持250~300μm。此外,密封滚筒101每转动1次,通过使图形材 料供给装置300在箭头358(参照图7)的方向上以规定距离往复运动 来改变图形材料的附着位置。
密封滚筒从元件层的层叠开始转动1800周,达到检查点(S537)。 根据到该时刻为止形成的元件层部分假定制造成电容器时的电容量值 Cp按上述式(1)为0.39μF,与目标电容量值0.47μF比较,还必须进 而层叠0.08μF的层叠量(S538)。通过层叠1层树脂层的电容量的增 加为0.22nF,所以,假定应进一步层叠的层叠数为369(S539),使 密封滚筒101再转动369周,便结束元件层的层叠(S540、S541)。
其次,在元件层部分的表面上形成第2增强层(图11的S511)。 形成方法与上述第1增强层的形成方法完全相同(S512~S515)。密 封滚筒从第2增强层的层叠开始转动700转,达到检查点(S516)。 这时的第2增强层的总层叠厚度为270μm,与目标厚度340μm比较, 还必须再层叠70μm(S517)。树脂层的平均厚度为0.6μm,金属表面 的平均厚度为300埃,所以,决定应进一步层叠的层叠数为111 (S518),使密封滚筒101再转动111转,便结束第2增强层的层叠 (S519、S520)。
最后,在第2增强层的表面上形成第2保护层(图14的S551)。 形成方法与上述第1保护层的形成方法完全相同(S552~S553)。密 封滚筒101转动15周,达到检查点(S554)。这时的第2保护层的总 层叠厚度为8μm,另外,从层叠开始的总层叠厚度为1493μm。将其与 电容器的目标厚度1.5mm比较,还必须再层叠7μm(S555)。树脂层 的平均厚度为0.6μm,所以,决定应进一步层叠的层叠数为12(S556), 使密封滚筒101再转动12转,便结束第2保护层的层叠(S557、S558)。
其次,将所得到的圆筒状的层叠体沿半径方向分割为8等分(每 45°切断)从密封滚筒上取下来,经加热挤压而得到图8所示的平板 状的层叠体母体元件400。图中,箭头401表示密封滚筒101的外圆 周面的移动方向。将其在切断面405a处切断,向切断面熔融注入金属 黄铜,形成外部电极。此外,将向热硬化性树脂中分散了铜、镍、 合金等的导电性糊剂涂布到金属熔融表面,经加热硬化后,进而 对该树脂表面进行电镀焊。然后,在与图8的切断面405b相当的位 置切断,浸渍到烷耦合剂溶液中来涂敷外表面,得到图9所示的片 状电容器410。
所得到的片状电容器的电容量为0.47μF、耐压为50V、外形尺 寸为层叠方向厚度约1.5mm、长约1.6mm、宽(两外部电极间方向)约 3.2mm。另外,将片状电容器分解来测量各层的厚度时,第1保护层为 15μm、第1增强层为340μm、第2增强层为340μm、第2保护层为15μm。 这样,电容量、总厚度、各层厚度都与当初的目标值一致。另外,未 发现金属表面之间的短路、金属表面的断裂等现象。
将片状电容器分解来测量元件层部分的树脂层表面和金属表面表 面的表面粗糙度Ra时,依次为0.005μm、0.005μm,是平滑的,未发 现粗大的突起等。
另外,元件层的树脂层、第1和第2增强层的树脂层以及第1和 第2保护层的树脂层的硬化度分别为95%、95%、90%。元件层部分 402的金属表面的边缘部的宽度为150μm,第1增强层403a和第2增 强层403b的金属表面的边缘部的宽度为150μm,以一定的宽度形成当 初的设计值的边缘宽度。
另外,外部电极的附着强度在实用上也足够了。
(实施例2)
按与实施例1相同的条件开始电容器的制造。
但是,在本实施例2中,在开始元件层的层叠后,在密封滚筒101 已转动了1000转的时刻略微打开树脂层形成装置250的流量调整阀门 260,使树脂层每1层的厚度稍微增厚,转动约200周后,将流量调整 阀门260稍微关闭,恢复到最初的流量。这样的操作是设想树脂层材 料的蒸发量未按预期的变化。
然后,在密封滚筒从元件层的层叠开始转动1800转的时刻,达 到检查点。根据到这时为止形成的元件层部分假定制造成电容器时的 电容量值Cp为0.37μm,与目标电容量值0.47μm比较,再转动390周, 便结束元件层的层叠。
然后,与实施例1一样形成第2增强层。密封滚筒从第2增强层 的层叠开始转动700周,达到检查点。这时的第2增强层的总层叠厚 度为270μm,与目标厚度340μm比较,再转动110周,便结束第2增 强层的层叠。
最后,在第2增强层表面上形成第2保护层。形成方法与实施例 1一样。在第2保护层的层叠开始后,密封滚筒101转动15周,达到 检查点。这时的第2保护层的总层叠厚度为8μm,另外,从层叠开始的 总层叠厚度为1497μm。将其与电容器的目标总厚度1.5mm比较,再转 动5周,便结束第2保护层的层叠。
然后,与实施例1一样,形成外部电极,就得到了片状电容器。
所得到的片状电容器的电容量为0.47μF、耐压为50V、外形尺 寸是层叠方向厚度约1.5mm、长约1.6mm、宽(两外部电极间方向)约 3.2mm。将片状电容器分解、测量各层的厚度时,第1保护层为15μm、 第1增强层为340μm、第2增强层为340μm、第2保护层为12μm。这 样,不论在元件层部分的层叠过程中树脂层的层叠厚度是否有变化, 电容量、总厚度、各层厚度也都和当初的目标值一致。另外,未发现 金属薄膜层之间的短路、金属薄膜层的断裂等现象。
(比较例1)
按照与实施例2相同的条件制造电容器。但是,在本比较例1中, 与上述实施例2不同,一概不设置检查点,第1保护层、第1增强层、 元件层、第2增强层和第2保护层的各层叠数与实施例1的情况相同。
即,首先使密封滚筒101转动30周,在密封滚筒101的外圆周 面上形成第1保护层,然后,使密封滚筒101转动830周,形成第1 增强层。
其次,转移到元件层的层叠,与实施例2一样,在元件层的层叠 开始后密封滚筒101转动了1800周的时刻,略微打开树脂层形成装置 250的流量调整阀门260,使树脂层每1层的厚度略微增厚,转动约200 周,然后,调整流量调整阀门260,恢复到最初的流量。并且,在用于 元件层部分的层叠的密封滚筒101的总转动次数与实施例1一样转到 2200周的时刻,就结束元件层部分的层叠。
然后,与实施例1一样,使密封滚筒101转动830周,形成第2 增强层,最后,与实施例1一样,使密封滚筒101转动30周,形成第 2保护层。
然后,与实施例2一样,形成外部电极,就得到了片状电容器。
得到的片状电容器的电容量为0.45μF、耐压为50V、外形尺寸 是层叠方向厚度约1.55mm、长约1.6mm、宽(两外部电极间方向)约 3.2mm。另外,将片状电容器分解、测量各层的厚度时,第1保护层为 15μm、第1增强层为340μm、第2增强层为340μm、第2保护层为15μm。 由于在元件层部分的层叠过程中使树脂层的层叠厚度增厚,所以,与 实施例2不同,所得到的是电容量和层叠方向厚度都与当初的目标值 大不相同的电容器。
(实施例3)
按照与实施例1相同的条件开始制造电容器。
但是,在本实施例3中,在元件层的层叠开始后,在密封滚筒101 转动了1000周的时刻,使图形材料供给装置300略微后退,使边缘部 宽度增宽,转动约300周后,使图形材料供给装置300返回到最初的 位置。这样的操作,是设想边缘部宽度未按预期的情况发生变化。另 外,在本实施例中,与实施例1不同,一直利用照相机153监视所形 成的边缘部宽度(图13的S536)。
然后,在密封滚筒101从元件层的层叠开始转动1800周的时刻, 达到检查点。根据到这时为止形成的元件层部分假定制造成电容器时 的电容量Cp,按照上述式2是0.35μF,与目标电容量值0.47μF比较, 再转动440周,就结束元件层的层叠。
然后,与实施例1一样,形成第2增强层。密封滚筒从第2增强 层的层叠开始转动700周,达到检查点。这时的第2增强层的总层叠 厚度为270μm,与目标厚度340μm比较,再转动110周,就结束第2 增强层的层叠。
最后,在第2增强层表面上形成第2保护层。形成方法与实施例 1一样。在第2保护层的层叠开始后,密封滚筒101转动15周,达到 检查点。这时的第2保护层的总层叠厚度为8μm,另外,从层叠开始的 总层叠厚度为1497μm。将其与电容器的目标总厚度1.5mm比较,再转 动5周,就结束第2保护层的层叠。
然后,与实施例1一样,形成外部电极,就得到了片状电容器。
所得到的片状电容器的电容量为0.47μF、耐压为50V、外形尺 寸是层叠方向厚度约1.5mm、长约1.6mm、宽(两外部电极间方向)约 3.2mm。将片状电容器分解、测量各层的厚度时,第1保护层为15μm、 第1增强层为340μm、第2增强层为340μm、第2保护层为12μm。这 样,不论在元件层部分的层叠过程中边缘部宽度是否有变化,电容量、 总厚度、各层厚度也都和当初的目标值一致。另外,未发现金属薄膜 层之间的短路、金属薄膜层的断裂等现象。
本实施例显示了,即使边缘部宽度发生未预期的变化,只要通过 测量边缘部宽度,根据式2计算电容量Cp,并据此决定元件层部分的 层叠数,就可以制造确保了指定的性能的电容器,但是,如果考虑元 件层部分的树脂层和金属薄膜层的层叠厚度,根据式3计算电容量 Cp,并据此决定元件层部分的层叠数,就可以制造电容量值精度更高 的电容器。
如上所述,按照本发明的电容器的制造方法,在使用在旋转的支 持体上依次层叠树脂层和金属薄膜层而得到的层叠体制造电容器的方 法中,在指定的时刻处设置检查点,根据到该检查点为止的层叠状况 临机应变地改变其后的层叠数,故能使电容量及层叠厚度与目标值一 致,并且离散度小,所以,可以制造质量稳定的电容器。
特别是,即使由于树脂层材料及蒸发镀膜金属或图形材料的蒸发 量随时间而变化或突然发生变化等引起树脂层及金属薄膜层的层叠厚 度或边缘部宽度发生变化时,通过测量实际的层叠厚度及边缘部宽 度,根据检查点以前的变化趋势预测其后的变化,便可得到具有作为 目标的电容量和层叠厚度的电容器。
另外,即使树脂层及金属薄膜层的层叠厚度或边缘部宽度未得到 所希望的值,由于根据实际的层叠厚度或边缘部宽度临机应变地改变 层叠数,所以,也具有可以简化层叠厚度的控制(例如,树脂层材料 及金属薄膜层材料的蒸发量、图形材料的附着量及附着宽度的管理) 的二次效果。
因此,本发明在电容器的工业化生产中特别有效。
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