專利名稱：層疊體及電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
第一發(fā)明涉及一種層疊出數(shù)層由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位而成的層疊體。
而且，第二發(fā)明涉及一種與電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體。特別是涉及一種可適用于電容器等電子元件中的層疊體。
背景技術(shù)：
關(guān)于第一發(fā)明樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體廣泛地應(yīng)用于磁帶等磁記錄介質(zhì)、包裝用材料和電子元件等中。
這種層疊體中所使用的樹(shù)脂薄膜層除了將樹(shù)脂材料熔融后拉伸制膜而獲得具有自身支承性的薄膜的方法之外，實(shí)用中還有在支承體上涂敷由溶劑將樹(shù)脂材料稀釋了的溶液，之后經(jīng)干燥固化而獲得的方法等。但是，用前者的方法所獲得的樹(shù)脂薄膜層為了確保薄膜的輸送性，采用了使薄膜中含有突起形成成分(例如，外部添加粒子)，使薄膜表面上產(chǎn)生微小的凹凸，以減小摩擦系數(shù)的方法。而且，制造設(shè)備龐大。另一方面，用后者的方法所獲得的樹(shù)脂薄膜層在干燥后涂膜上產(chǎn)生缺陷，易于在薄膜表面上產(chǎn)生粗大的突起。而且，有時(shí)因溶劑而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。另外，以上述任一方法所獲得的樹(shù)脂薄膜層的厚度至少為1μm，難以穩(wěn)定地獲得更薄的樹(shù)脂薄膜層。
而作為穩(wěn)定地獲得薄膜的樹(shù)脂層的方法，已有人提出在真空的狀態(tài)下在支承體上形成樹(shù)脂薄膜的方法。這種方法是在真空中將樹(shù)脂材料氣化后，使其附著在支承體上而薄膜化，根據(jù)這種方法，能夠以較小的規(guī)模、對(duì)環(huán)境的不良影響小的設(shè)備形成樹(shù)脂薄膜層。
另一方面，對(duì)于金屬薄膜層的形成，在高速移動(dòng)的基體表面上進(jìn)行真空蒸鍍的方法適用于批量生產(chǎn)，已在工業(yè)上應(yīng)用。由于這種金屬薄膜層的厚度非常薄，所以基體表面的表面形狀原封不動(dòng)地反映在金屬薄膜層表面上。
現(xiàn)在對(duì)由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體的要求越來(lái)越向小型化、高性能化的方向發(fā)展。因此，樹(shù)脂薄膜層或金屬薄膜層的厚度越來(lái)越薄膜化，排除了異常突起或異物等不穩(wěn)定因素。
但是，上述的樹(shù)脂材料熔融后拉伸制膜而得到的樹(shù)脂薄膜層上，或在支承體上涂敷由溶劑稀釋了樹(shù)脂材料的溶液后、經(jīng)干燥固化而獲得的樹(shù)脂薄膜層上通過(guò)蒸鍍等形成金屬薄膜層的層疊體難以獲得厚度較薄的樹(shù)脂薄膜層，而且，或在樹(shù)脂薄膜層上含有異物，或薄膜上具有阻礙各種特性的突起，因而不能滿足對(duì)層疊體的薄膜化和高性能化的要求。
而且，在真空中通過(guò)蒸鍍等在形成在支承體上的金屬薄膜層上形成金屬薄膜層的層疊體中，所獲得的厚度較薄的層疊體的表面特性尚不充分，各種特性的穩(wěn)定性欠缺，不能滿足現(xiàn)在對(duì)層疊體的嚴(yán)格要求。
關(guān)于第二發(fā)明現(xiàn)在，對(duì)電子元件的小型化、高性能化的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)電容器也不例外。電容器的容量在電介質(zhì)的電容率為相同的情況下與電介質(zhì)的面積成正比，而與電介質(zhì)層厚度的二次方成反比。因此，為了既使電容器小型化，又保持或增大其容量，減薄電介質(zhì)層的厚度、而且增大產(chǎn)生容量部分的有效面積是有效的方法。
作為在電容器等電子元件中使用的由電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體，已知有薄膜電容器用的層疊體。這是一種將金屬化的膜層疊或卷繞而成的層疊體，其中金屬化的膜是在聚酯(PEN、PET等)、聚烯烴(PP等)、PPS等樹(shù)脂薄膜上通過(guò)真空蒸鍍法、飛濺等層疊了鋁等的金屬薄膜。
但是，由于樹(shù)脂薄膜的厚度受其制造工序或其后的薄膜處理性、加工性等的限制，其薄膜化是有限度的。用于現(xiàn)在使用的薄膜電容的薄膜厚度只有1.2μm左右。因此，為了進(jìn)一步增大電容器的容量，必須要增大容量產(chǎn)生部分的有效面積，即增大層疊數(shù)或卷繞數(shù)。但是，這與電容器小型化的要求背道而馳。也就是說(shuō)，現(xiàn)在的狀況是在薄膜電容器中已達(dá)到高維上同時(shí)滿足小型化和高容量化要求的界限了。
另一方面，有人提出了一種在電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體中，通過(guò)與以往的薄膜電容完全不同的制造方法，使電個(gè)質(zhì)層的厚度達(dá)到1μm左右的電容器用層疊體的方案(U.S.P.5,125,138)。該層疊體與以往的層疊型薄膜電容器用層疊體相同，采用依次層疊了電介質(zhì)樹(shù)脂層和金屬薄膜層的層疊結(jié)構(gòu)，同時(shí)將其層疊出1000層以上，厚度為數(shù)mm。
但是，根據(jù)本發(fā)明者的研究可知，當(dāng)采用這種層疊體、以與以往的層疊型薄膜電容器用層疊體相同的方法制造電容器時(shí)，會(huì)發(fā)生各種問(wèn)題。
例如，在層疊體制造過(guò)程中的加壓、加熱壓制工序，或?qū)⒂稍搶盈B體構(gòu)成的電容器安裝在印刷電路板等上的工序等中，當(dāng)施加有熱負(fù)荷或外力時(shí)，層疊體容易損傷。而且，為了將層疊體用作電容器，要在層疊體側(cè)面上形成外部電極，以往，在層疊型薄膜電容器中是通過(guò)金屬噴鍍而形成的，但將其用于上述層疊體時(shí)，外部電極與金屬薄膜層的附著強(qiáng)度將減弱，產(chǎn)生電氣連接不良或外部電極的脫落等。
因此可知，當(dāng)將電介質(zhì)層的厚度減薄到以往的薄膜電容器所不能實(shí)現(xiàn)的厚度時(shí)，則上述問(wèn)題更加顯著地發(fā)生。而為了將上述層疊體用于電容器中、并達(dá)到小型化和高容量化，這些問(wèn)題是不可避免的。
發(fā)明的公開(kāi)關(guān)于第一發(fā)明第一發(fā)明的目的在于提供一種層疊體，在將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體中，無(wú)論層疊厚度如何，由于表面特性良好，層疊體中不含有異物，所以可充分滿足現(xiàn)今的薄膜化和高性能化的要求。
為了達(dá)到上述目的，第一發(fā)明為以下的結(jié)構(gòu)。
即，第一發(fā)明中第1結(jié)構(gòu)的層疊體為一種將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體，其特征在于上述樹(shù)脂薄膜層的表面粗度為0.1μm以下。
第一發(fā)明中第2結(jié)構(gòu)的層疊體為一種將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體，其特征在于上述樹(shù)脂薄膜層不含有突起形成成分。
第一發(fā)明中第3結(jié)構(gòu)的層疊體為一種將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下。
第一發(fā)明的層疊體為一種將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體，由于上述樹(shù)脂薄膜層的表面粗度為0.1μm以下、上述樹(shù)脂薄膜層不含有突起形成成分、上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，所以不論層疊厚度如何，由于表面特性良好，層疊體中不含有異物，所以可提供一種充分滿足對(duì)層疊體的薄膜化和高性能化的要求的層疊體。
關(guān)于第二發(fā)明第二發(fā)明的目的在于提供一種層疊體和使用該層疊體的電容器，其中所述層疊體抗熱負(fù)荷或外力的能力強(qiáng)，即使形成外部電極，其附著強(qiáng)度也很強(qiáng)，在作為電容器使用的情況下可高維地實(shí)現(xiàn)小型化、高容量化。
為了達(dá)到上述的目的，第二發(fā)明為以下結(jié)構(gòu)。
即，第二發(fā)明中第1結(jié)構(gòu)的層疊體為一種由元件層、層疊在上述元件層兩側(cè)上的加強(qiáng)層和進(jìn)而在上述加強(qiáng)層兩側(cè)上層疊的保護(hù)層構(gòu)成的層疊體，其特征在于上述元件層滿足下述的A或B，上述加強(qiáng)層滿足下述的C或D。
A由電介質(zhì)層，和層疊在上述電介質(zhì)層的單面上、由帶狀的電氣絕緣部分所區(qū)分的第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是以鄰接的上述層疊單位中上述電氣絕緣部分的層疊位置不同的方式層疊出數(shù)層的，B由電介質(zhì)層，和層疊在上述電介質(zhì)層的單面上除了存在于上述電介質(zhì)層表面一端上的帶狀電氣絕緣部分以外的部分上的金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是以鄰接的所述層疊單位中上述電氣絕緣部分位于互為相反一側(cè)的方式層疊出數(shù)層的，C由樹(shù)脂層，和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上、由帶狀的電氣絕緣帶所區(qū)分的第1金屬層和第2金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成，D由樹(shù)脂層，和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上除了存在于上述樹(shù)脂層表面一端上的帶狀電氣絕緣帶之外的部分上的金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成。
第二發(fā)明中第2結(jié)構(gòu)的層疊體為一種由元件層和層疊在上述元件層兩側(cè)上的加強(qiáng)層構(gòu)成的層疊體，其特征在于上述元件層滿足下述的A或B，上述加強(qiáng)層滿足下述的C或D，另外還滿足E或F中的至少一方。
A由電介質(zhì)層，和層疊在上述電介質(zhì)層的單面上、由帶狀的電氣絕緣部分所區(qū)分的第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是以鄰接的上述層疊單位中上述電氣絕緣部分的層疊位置不同的方式層疊出數(shù)層的，B由電介質(zhì)層，和層疊在上述電介質(zhì)層的單面上除了存在于上述電介質(zhì)層表面一端上的帶狀電氣絕緣部分以外的部分上的金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是以鄰接的上述層疊單位中上述電氣絕緣部分位于互為相反一側(cè)的方式層疊出數(shù)層的，C由樹(shù)脂層，和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上、由帶狀的電氣絕緣帶所區(qū)分的第1金屬層和第2金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成，D由樹(shù)脂層，和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上除了存在于上述樹(shù)脂層表面一端上的帶狀電氣絕緣帶之外的部分上的金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成，E電介質(zhì)層和樹(shù)脂層的厚度不同，F(xiàn)金屬薄膜層和金屬層的厚度不同。
另外，本發(fā)明的電容器的特征在于是采用上述任一種層疊體而構(gòu)成的。
第二發(fā)明的層疊體由于具有上述的結(jié)構(gòu)，所以抗熱負(fù)荷或外力的能力強(qiáng)，即使形成外部電極，其附著強(qiáng)度也很強(qiáng)，在作為電容器使用的情況下可高維地實(shí)現(xiàn)小型化、高容量化。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為示意性表示第一發(fā)明的層疊體一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖2為從圖1中I-I線的箭頭方向所視的剖視圖。
圖3為示意性表示第一發(fā)明的層疊體另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖4為示意性表示第一發(fā)明的層疊體再一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖5為從圖4中II-II線的箭頭方向所視的剖視圖。
圖6為示意性表示第一發(fā)明的層疊體再一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖7為示意性表示第一發(fā)明的層疊體上層疊的加強(qiáng)層的一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖8為示意性表示第一發(fā)明的層疊體上層疊的加強(qiáng)層的另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖9為示意性表示第一發(fā)明的層疊體上層疊的加強(qiáng)層的再一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖10為示意性表示第一發(fā)明的層疊體上層疊的加強(qiáng)層的再一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖11為示意性表示采用第一發(fā)明的層疊體的超小型電容器一例的立體圖。
圖12為示意性表示用于制造第一發(fā)明的層疊體的制造裝置一例的視圖。
圖13為示意性表示圖12的制造裝置中使用的樹(shù)脂薄膜形成裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖14為示意性表示用于制造第一發(fā)明的層疊體的制造裝置另一例的視圖。
圖15為圖12的制造裝置中使用的圖形材料添加裝置的概略主視圖。
圖16為示意性表示用于進(jìn)行圖形材料添加裝置的后退及圖形材料附著位置的移動(dòng)的裝置一例的視圖。
圖17為表示平板狀的層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的一例的局部立體圖。
圖18為表示平板狀的層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的另一例的局部立體圖。
圖19為示意性表示用于制造第一發(fā)明的層疊體的制造裝置再一例的視圖。
圖20為表示第二發(fā)明的第1層疊體大致的層疊結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖21為表示第二發(fā)明的第2層疊體大致的層疊結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖22為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中具有A結(jié)構(gòu)元件層的一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖23為從圖22中III-III線的箭頭方向所視的剖視圖。
圖24為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中具有A結(jié)構(gòu)的元件層的另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖25為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中具有B結(jié)構(gòu)的元件層的一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖26為從圖25中IV-IV線的箭頭方向所視的剖視圖。
圖27為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中具有B結(jié)構(gòu)的元件層的另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖28為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中層疊出數(shù)層具有C結(jié)構(gòu)的層疊單位的加強(qiáng)層的一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖29為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中層疊出數(shù)層具有C結(jié)構(gòu)的層疊單位的加強(qiáng)層的另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖30為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中層疊出數(shù)層具有D結(jié)構(gòu)的層疊單位的加強(qiáng)層的一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖31為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中層疊出數(shù)層具有D結(jié)構(gòu)的層疊單位的加強(qiáng)層的另一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖32為示意性表示第二發(fā)明的層疊體中層疊出數(shù)層具有D結(jié)構(gòu)的層疊單位的加強(qiáng)層的再一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
圖33為例示在第二發(fā)明的第1層疊體(圖20)上形成了外部電極的立體圖。
圖34為示意性表示用于制造第二發(fā)明的層疊體的制造裝置一例的視圖。
圖35為圖形材料添加裝置一例的概略立體圖。
圖36為用于進(jìn)行圖形材料添加裝置的后退及圖形材料附著位置的移動(dòng)的裝置一例的視圖。
圖37為表示平板狀的層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的一例的局部立體圖。
圖38為表示平板狀的層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的另一例的局部立體圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式關(guān)于第一發(fā)明第一發(fā)明的層疊體是將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而制成的。這種將層疊單位層疊出數(shù)層的層疊體廣泛地應(yīng)用于磁記錄材料、包裝材料、電子元件材料等用途中，要求層疊厚度的薄膜化和特性的穩(wěn)定化。這種層疊單位既可以是連續(xù)地層疊的，也可在其間層疊出其它的層。而且，本發(fā)明的層疊體中，還可在其上下或其間層疊其它的層。
本發(fā)明的層疊體中樹(shù)脂薄膜層的表面粗度要在0.1μm以下，以0.04μm以下為好，為0.02μm以下則更好。而且，本發(fā)明的層疊體中金屬薄膜層的表面粗度要在0.1μm以下，以0.04μm以下為好，為0.02μm以下則更好。當(dāng)表面粗度大于這一值時(shí)，在使用層疊體的各種用途中不能達(dá)到特性的高度化，而且將導(dǎo)致特性的不穩(wěn)定化。例如，在磁記錄介質(zhì)的用途中，難以進(jìn)行高密度的記錄，而且表面粗大突起將導(dǎo)致信息漏失，降低記錄的可靠性。而且，在電子元件的用途中，難以高集成化，而且在表面粗大突起部產(chǎn)生電場(chǎng)集中，將導(dǎo)致樹(shù)脂薄膜層的熔失或金屬薄膜層的燒失等。
而且，金屬薄膜層的表面粗度為樹(shù)脂薄膜層厚度的1/10以下為好，為1/25以下則更好，為1/50以下最好。當(dāng)樹(shù)脂薄膜層的表面粗度相對(duì)于樹(shù)脂薄膜層的厚度過(guò)大時(shí)，將產(chǎn)生電場(chǎng)或磁場(chǎng)的集中，影響鄰接的金屬薄膜層的平坦化。而且，金屬薄膜層的表面粗度為樹(shù)脂薄膜層厚度或金屬薄膜層厚度的1/10以下為好，為1/25以下則更好，為1/50以下最好。當(dāng)金屬薄膜層的表面粗度相對(duì)于樹(shù)脂薄膜層的厚度或金屬薄膜層的厚度過(guò)大時(shí)，將產(chǎn)生電場(chǎng)或磁場(chǎng)的集中，影響鄰接的樹(shù)脂薄膜層的平坦化，產(chǎn)生電流集中。
另外，本發(fā)明中所說(shuō)的表面粗度是用前端直徑為10μm的寶石唱針，并采用測(cè)量荷重為10mg的接觸式表面粗度計(jì)測(cè)量的十點(diǎn)平均粗度Ra。另外，樹(shù)脂薄膜層的表面粗度的測(cè)量是用觸針直接與樹(shù)脂薄膜層表面相接觸而測(cè)量的，金屬薄膜層的表面粗度的測(cè)量是用觸針直接與金屬薄膜層表面相接觸而測(cè)量的。而且，此時(shí)當(dāng)然要排除其它層疊部的影響(例如，因后述的電氣絕緣部分或電氣絕緣帶的存在而產(chǎn)生的臺(tái)階)而進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明的層疊體的樹(shù)脂薄膜層不能含有突起形成成分。在此，突起形成成分是指基體樹(shù)脂中添加的成分、或基體樹(shù)脂中合成的成分，具有可在樹(shù)脂薄膜層的表面上形成凹凸形狀的能力的成分。無(wú)論是有機(jī)物還是無(wú)機(jī)物，也無(wú)論是否具有定形性。例如，相當(dāng)于無(wú)機(jī)粒子、有機(jī)粒子、與基體樹(shù)脂非相溶性的樹(shù)脂、基體聚合物的合成時(shí)衍生的成分等。這種成分的存在將在使用層疊體的各種用途中得不到設(shè)計(jì)要求的特性，導(dǎo)致特性的不穩(wěn)定化。例如，在光學(xué)記錄的用途中，光學(xué)特性將變得不穩(wěn)定。而且，在電子元件的用途中，介電常數(shù)將產(chǎn)生變動(dòng)。另外，這種成分還會(huì)導(dǎo)致在樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面上形成各種凹凸，使表面粗度增大，從而引起上述問(wèn)題。
對(duì)樹(shù)脂薄膜層的厚度并未作特別限制，可根據(jù)層疊體的使用用途適當(dāng)決定，但以1μm以下為好，為0.7μm以下則更好，為0.4μm以下最好。厚度薄的可滿足對(duì)層疊體小型化的要求。例如，在作為電容器使用的情況下，成為電介質(zhì)層的樹(shù)脂薄膜層的厚度越薄靜電容量就越大，同時(shí)可使電容器小型化。而且，本發(fā)明的層疊體即使樹(shù)脂薄膜層較薄，其表面特性也良好，所以不發(fā)生上述問(wèn)題。
對(duì)金屬薄膜層的厚度并未作特別限制，可根據(jù)層疊體的使用用途適當(dāng)決定，但以100nm以下為好，為50nm以下則更好，為10～40nm最好。而且，膜阻抗為2Ω/□以上為好，為3Ω/□以上則更好，為3～10Ω/□最好。當(dāng)金屬薄膜層厚于上述范圍，而且膜阻抗小于上述范圍時(shí)，層疊體的厚度增大而不能小型化，并產(chǎn)生高頻特性等的特性降低。而且，當(dāng)金屬薄膜層薄于上述范圍，而且膜阻抗大于上述范圍時(shí)，有可能降低耐濕特性，容許電流值不足。
對(duì)(樹(shù)脂薄膜層的厚度)/(金屬薄膜層的厚度)并未作特別限制，可根據(jù)層疊體的使用用途適當(dāng)決定，但在將層疊體作為電容器使用的情況下為20以下為好，為15以下則更好。當(dāng)滿足這一范圍時(shí)，在因成為電介質(zhì)層的樹(shù)脂薄膜層的針孔等使相對(duì)向的金屬薄膜層電氣短路的情況下，發(fā)現(xiàn)金屬薄膜層由于過(guò)電流而消失或熔失，從而除去了缺陷這種自我恢復(fù)功能，所以是合適的。
從層疊體的處理性和特性的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，樹(shù)脂薄膜層的硬度以50～95％為好，為70～90％則更好。硬度是指樹(shù)脂薄膜層的聚合和/或交聯(lián)的程度。當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在層疊體的制造過(guò)程中壓制或在層疊體的各種用途中，例如在作為電子元件安裝在電路板上的工序中受外力而容易變形，產(chǎn)生金屬薄膜層的破裂或短路等。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)，在后述的層疊體的制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體時(shí)，或在經(jīng)壓制而獲得平板狀的層疊體母元件的情況下，以及在將層疊體用于各種用途時(shí)施加有外力的情況下等產(chǎn)生破裂的問(wèn)題。而且，在層疊體上形成外部電極，作為電子元件使用的情況下(參照?qǐng)D11)，外部電極形成時(shí)的噴鍍金屬粒子難以侵入金屬薄膜層之間，減弱外部電極的附著強(qiáng)度。本發(fā)明的硬度是采用紅外光譜硬度計(jì)測(cè)量C＝0基的吸光度和C＝C基(1600cm-1)的吸光度之比、以及各單體和硬化物的比值，并從1中減去減少的吸光度作為硬度。
金屬薄膜層的材料最好是由鋁、銅、錫，鎳或這些的化合物，或者是這些的氧化物，或者是這些化合物的氧化物構(gòu)成的材料，其中，從與金屬薄膜層的粘接性和經(jīng)濟(jì)性這一點(diǎn)考慮，鋁較為適宜。另外，作為這些的主要成分，也可是微量含有其它成分的材料。
樹(shù)脂薄膜層的材料只要是可層疊成厚度為1μm左右以下，并滿足使用層疊體的各種用途的要求特性即可，并未作特別限制。但在用于電子元件的情況下，最好是以例如丙烯酸酯樹(shù)脂或乙烯基樹(shù)脂為主要成分，具體地說(shuō)，最好為多官能(甲基)丙烯酸酯單體，多官能乙烯基醚單體的聚合物，其中，二環(huán)戊二烯二甲醇二丙烯酸酯、環(huán)己烷二甲醇二乙烯基醚單體等的聚合物或從中置換了烴基的單體的聚合物在電氣特定這一點(diǎn)上是所希望的。
本發(fā)明的層疊體為樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的層疊體，但在樹(shù)脂薄膜層上層疊的金屬薄膜層不必一定是連續(xù)的，也可是分割成數(shù)塊。圖1中示意性例示了這樣的層疊體的厚度方向剖視圖。而且，圖2表示沿圖1中I-I線的箭頭方向所視的剖視圖。樹(shù)脂薄膜層11上層疊的金屬薄膜層通過(guò)帶狀的電氣絕緣部分13而分割成第1金屬薄膜層12和第2金屬薄膜層14。樹(shù)脂薄膜層上的電氣絕緣部分的數(shù)量不必是一個(gè)，也可以是數(shù)個(gè)，金屬薄膜層的分割數(shù)也可是三個(gè)以上。通過(guò)這樣將金屬薄膜層分割成數(shù)個(gè)，在例如電子元件的用途中，各金屬薄膜層可作為具有不同電位的電極使用。
例如，如圖1所示，使樹(shù)脂薄膜層上的電氣絕緣部分為一個(gè)，因此將金屬薄膜層分割成二個(gè)。另外，將鄰接的層疊單位中各電氣絕緣部分的層疊位置配置成不同。即，如圖1所示，在層疊單位15上鄰接地層疊有層疊單位15a的情況下，配置成層疊單位15的電氣絕緣部分13與層疊單位15a的電氣絕緣部分13a的層疊位置不同。這樣，通過(guò)依次層疊出電氣絕緣部分的位置不同的層疊單位，在層疊體的側(cè)部形成了外部電極時(shí)(參照?qǐng)D11)可形成電容器。即，設(shè)置大致同電位地連接層疊單位15的第1金屬薄膜層12和與其鄰接的層疊單位15a的第1金屬薄膜層12a的外部電極(圖中未示出)，和大致同電位地連接層疊單位15的第2金屬薄膜層14和層疊單位15a的第2金屬薄膜層14a的外部電極(圖中未示出)，并使兩外部電極之間具有電位差。此時(shí)，通過(guò)將層疊單位15和與其鄰接的層疊單位15a的電氣絕緣部分13和13a配置在不同的位置上，形成分別使層疊單位15的第1金屬薄膜層12和層疊單位15a的第2金屬薄膜層14a為電極、樹(shù)脂薄膜層11a中夾在第1金屬薄膜層12和第2金屬薄膜層14a之間的部分為電介質(zhì)(容量產(chǎn)生部分)的電容器。因此，將鄰接的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置配置成不同就意味著上述電容器中層疊位置的不同為可形成容量產(chǎn)生部分的程度。這樣，根據(jù)這一觀點(diǎn)，最好將電氣絕緣部分配置成使容量產(chǎn)生部分的面積盡可能地大。
另外，如上所述，在樹(shù)脂薄膜層11a中，夾在第1金屬薄膜層12和第2金屬薄膜層14a之間的部分之外的部分對(duì)電容器的容量形成不起作用。同時(shí)，層疊單位15的第2金屬薄膜層14和層疊單位15a的第1金屬薄膜層12a也不起電容器電極的功能。但是，這樣的層疊單位15的第2金屬薄膜層14和層疊單位15a的第1金屬薄膜層12a在提高外部電極附著強(qiáng)度這一點(diǎn)上是有意義的。即，外部電極的附著強(qiáng)度取決于與金屬薄膜層的連接強(qiáng)度，而與樹(shù)脂薄膜層的連接強(qiáng)度基本無(wú)關(guān)。因此，即使在對(duì)電容器的容量產(chǎn)生不起作用的金屬薄膜層上，由于其存在，可大幅度提高作為電容器時(shí)與外部電極的附著強(qiáng)度。這種金屬薄膜層的存在在使金屬薄膜層非常薄的情況下具有重要的意義。外部電極可通過(guò)金屬噴鍍而形成，但此時(shí)的噴鍍金屬粒子比較大，在使樹(shù)脂薄膜層非常薄的情況下，難以侵入金屬薄膜層之間。而且，由于層疊體較小，露出的金屬薄膜層部也很少。因此，從確保與外部電極的附著強(qiáng)度這一點(diǎn)考慮，盡可能地增大與外部電極的接觸面積是非常重要的。
從制造容易性的觀點(diǎn)來(lái)看，電氣絕緣部分的形狀為具有一定寬度W的帶狀。雖然對(duì)電氣絕緣部分的寬度W并未作特別限制，但在作為電容器使用的情況下以0.03～0.5mm為好，為0.05～0.4mm更好，為0.1～0.3mm最好。當(dāng)大于這一范圍時(shí)，作為電容器的容量產(chǎn)生部分的面積將較小，不能實(shí)現(xiàn)高容量化。而當(dāng)小于這一范圍時(shí)，難以確保電氣絕緣性，難以正確地制造窄幅的電氣絕緣部分。
電氣絕緣部分的層疊位置最好是在層疊體整體上不在同一位置上。如圖1所示，在將鄰接的層疊單位的電氣絕緣部分配置在不同的位置上，將每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置配置在大致相同的位置上的情況下，每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置最好是在層疊體整體上不在同一位置。圖3為示意性表示具有這種結(jié)構(gòu)的元件層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。即，每隔一層的層疊單位25b的電氣絕緣部分23b相對(duì)于層疊單位25的電氣絕緣部分23的位置與電氣絕緣部分23不在同一位置上，而是向電氣絕緣部分的寬度方向只偏離d。以下，同樣地，每隔一層的層疊單位的電氣絕緣部分的位置向電氣絕緣部分寬度方向的任一方向只偏離d?；蛘?，也可以是每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的位置在同一位置上，而每隔三層的層疊單位中電氣絕緣部分的位置向電氣絕緣部分的寬度方向偏離。
通過(guò)使電氣絕緣部分的層疊位置這樣偏離，可抑制層疊體上下面的凹凸。即，由于在電氣絕緣部分上沒(méi)有金屬薄膜層，當(dāng)整體觀察層疊體時(shí)，該部分的層疊厚度減少，在層疊體上表面中26a、26b的部分上產(chǎn)生凹部。這種凹部在進(jìn)行將層疊體錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中兩側(cè)的樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層將傾斜，因此，樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層中的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于樹(shù)脂薄膜層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生導(dǎo)電不良等。
而且，本發(fā)明的金屬薄膜層不必層疊在樹(shù)脂薄膜層的整個(gè)面上，只在其一部分上層疊即可。圖4為示意性表示這種層疊體一例的厚度方向剖視圖。而且，圖5為從圖4中II-II線的箭頭方向所視的剖視圖。層疊在樹(shù)脂薄膜層31上的金屬薄膜層32是層疊在樹(shù)脂薄膜層31上除了一端存在的帶狀的電氣絕緣部分33之外的部分上。這樣，不必將金屬薄膜層層疊在樹(shù)脂薄膜層的整個(gè)面上，通過(guò)在樹(shù)脂薄膜層的一端上形成電氣絕緣部分，在例如電子元件的用途中，可將不同的層疊單位的金屬薄膜層作為具有不同電位的電極使用。
例如，鄰接的層疊單位要層疊成各電氣絕緣部分位于互為相反的一側(cè)。即，如圖4所示，在層疊單位34上鄰接地層疊有層疊單位34a的情況下，當(dāng)層疊單位34的電氣絕緣部分33存在于樹(shù)脂薄膜層31的右端時(shí)，層疊單位34a的電氣絕緣部分33a要存在于樹(shù)脂薄膜層31a的左端。這樣，通過(guò)使電氣絕緣部分的位置位于互為相反一側(cè)地依次層疊出層疊單位，可在當(dāng)外部電極形成在層疊體的側(cè)部上時(shí)(參照?qǐng)D11)形成電容器。即，一方的外部電極連接在層疊單位34的金屬薄膜層32上，另一方的外部電極連接在鄰接的層疊單位34a的金屬薄膜層32a上，并使兩外部電極之間具有電位差。此時(shí)，形成層疊單位34的金屬薄膜層32和層疊單位34a的金屬薄膜層32a分別為電極、夾在金屬薄膜層32和金屬薄膜層32a之間的部分為電介質(zhì)(容量產(chǎn)生部分)的電容器。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，最好盡量減小電氣絕緣部分的寬度，以便盡可能地增大容量產(chǎn)生部分的面積。
從制造容易性的觀點(diǎn)出發(fā)，使電氣絕緣部分的形狀為具有一定寬度W的帶狀。雖然對(duì)電氣絕緣部分的寬度W并未作特別限制，但在用于電容器的情況下以0.03～0.5mm為好，為0.05～0.4mm更好，為0.1～0.3mm最好，這從電容器的高容量化、確保電氣絕緣性和制造容易性的觀點(diǎn)來(lái)看是合適的。
另外，層疊在大致同一位置上的電氣絕緣部分的寬度最好是在整體觀察層疊體時(shí)均不是同一寬度。例如，如圖4所示，在鄰接的層疊單位層疊成電氣絕緣部分位于互為相反一側(cè)的情況下，每隔一層的層疊單位中帶狀電氣絕緣部分的寬度在整體觀察層疊體時(shí)最好均不是同一寬度。圖6為示意性表示具有這種結(jié)構(gòu)的層疊體一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。即，如圖6所示，每隔一層的層疊單位44b的電氣絕緣部分43b的寬度相對(duì)于層疊單位44的電氣絕緣部分43與電氣絕緣部分43不同。以下，依次改變每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度?；蛘撸部墒姑扛粢粚拥膶盈B單位中電氣絕緣部分的寬度為相同的寬度，而改變每隔三層的層疊單位的電氣絕緣部分的寬度。
當(dāng)使層疊在大致同一位置上的電氣絕緣部分的寬度均為同一寬度時(shí)，由于存在有電氣絕緣部分的端部中金屬薄膜層的層疊數(shù)少，所以在整體觀察層疊體時(shí)，該部分的層疊厚度減小，在層疊體上表面上產(chǎn)生出顯著的凹部。這種凹部在進(jìn)行將層疊體錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中側(cè)部的樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層將傾斜，因此，樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)樹(shù)脂薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于電介質(zhì)層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生導(dǎo)電不良等。
在以上的情況下，層疊了電氣絕緣部分的位置上的樹(shù)脂薄膜層的表面粗度最好為層疊有金屬薄膜層的位置的樹(shù)脂薄膜層的表面粗度的2倍以下，為1倍以下則更好。當(dāng)兩者不滿足這一關(guān)系時(shí)，則層疊成電氣絕緣部分上下層的表面粗度較粗，產(chǎn)生電場(chǎng)集中、電流集中，使絕緣部分的絕緣性惡化。
對(duì)由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位的層疊數(shù)并未作特別限制，可根據(jù)層疊體的用途適當(dāng)選擇。例如，在將層疊體用于大容量電容器的情況下，層疊數(shù)以1000層以上為好，為2000層以上則更好，為3000層以上最好。層疊數(shù)越多，在作為電容器使用時(shí)可以是容量大的電容器。而且，若本發(fā)明的層疊體形成后述的加強(qiáng)層和保護(hù)層，則即使減薄樹(shù)脂薄膜層，也可獲得較高的外部電極附著強(qiáng)度，并可充分承受熱負(fù)荷或外力。而且，即使減薄樹(shù)脂薄膜層的厚度，增加層疊數(shù)，整體的厚度也不會(huì)太厚，與以往的薄膜電容器相比，若體積相同、高容量的靜電電容相同的話，則可獲得更小的電容器。
本發(fā)明的層疊體可根據(jù)其用途或要求特性而在上述層疊體的至少單面上或其間具有不同層疊形態(tài)的層疊體。例如，也可在上述層疊體的至少單面上層疊將由樹(shù)脂層和層疊在該樹(shù)脂層單面上的金屬層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的加強(qiáng)層。
這種加強(qiáng)層在層疊體的制造過(guò)程中或?qū)盈B體的各種用途中、例如在作為電子元件安裝在印刷電路板上的過(guò)程中，在防止上述層疊體部分因熱負(fù)荷或外力而受損方面是有效的。另外，由于加強(qiáng)層具有金屬層，可有效地提高外部電極(參照?qǐng)D11)的附著強(qiáng)度。即，外部電極的附著強(qiáng)度取決于與金屬層的連接強(qiáng)度，而與樹(shù)脂層的連接強(qiáng)度基本上無(wú)關(guān)。因此，由于存在金屬層的加強(qiáng)層，大幅度提高作為電容器時(shí)的外部電極附著強(qiáng)度。另外，在形成外部電極，作為電容器使用的情況下，加強(qiáng)層可起到電容器的容量產(chǎn)生部分的功能，但無(wú)這一功能的電容器設(shè)計(jì)等容易。
加強(qiáng)層既可以設(shè)置在層疊體的單面上，也可以設(shè)置在兩面上，但當(dāng)設(shè)置在兩面上時(shí)，由于發(fā)現(xiàn)元件層的保護(hù)及外部電極的附著強(qiáng)度的提高效果良好，所以設(shè)置在兩面上為宜。
加強(qiáng)層既可以直接層疊在上述層疊體上，也可以隔以其它層地層疊。
為了進(jìn)一步體現(xiàn)上述加強(qiáng)層的效果，加強(qiáng)層最好是其層疊單位層疊出數(shù)個(gè)。
為了進(jìn)一步體現(xiàn)上述效果，加強(qiáng)層的厚度(單面一側(cè)整體的厚度)為20μm以上為好，為50～500μm則更好，為100～300μm最好。
加強(qiáng)層的層疊形態(tài)可根據(jù)層疊體的用途等適當(dāng)決定，但在將層疊體作為電容器使用的情況下是在樹(shù)脂層上形成電氣絕緣帶。若沒(méi)有電氣絕緣帶，則當(dāng)在層疊體的兩側(cè)面上對(duì)向地設(shè)置外部電極(參照?qǐng)D11)時(shí)，兩外部電極通過(guò)這一金屬層而短路。從制造的容易性等觀點(diǎn)考慮，電氣絕緣帶的形狀為具有一定寬度的帶狀。而且，電氣絕緣帶的數(shù)量為一個(gè)即可確保兩外部電極的絕緣，但也可存在二個(gè)以上。
圖7為示意性例示加強(qiáng)層的厚度方向(層疊方向)剖視圖，所述加強(qiáng)層具有在樹(shù)脂層上層疊的由該樹(shù)脂層上存在的帶狀電氣絕緣體所區(qū)分的二層金屬層的層疊單位是層疊出數(shù)層的結(jié)構(gòu)。
加強(qiáng)層50是將樹(shù)脂層51、其單面上層疊的第1金屬層52及第2金屬層53構(gòu)成的層疊單位55至少層疊出一層以上而成的。第1金屬層52和第2金屬層53由電氣絕緣帶54所區(qū)分。
對(duì)電氣絕緣帶的配置位置并未作特別限制，但如圖7所示，最好配置在加強(qiáng)層的大致中央部上。當(dāng)配置在與上述電氣絕緣部分大致相同的位置上時(shí)，層疊體上表面上產(chǎn)生的凹部增大，在例如錫焊安裝在印刷電路板上的情況下操作性變差，因焊接不良而發(fā)生短路故障的概率增高。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分或電氣絕緣帶。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中兩側(cè)的樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層將傾斜，因此，層疊厚度將變薄，易于產(chǎn)生電容器的耐壓降低，或在電介質(zhì)層中產(chǎn)生針孔和金屬薄膜層的導(dǎo)電不良等。
在將加強(qiáng)層的上述層疊單位層疊出二層以上之際，電氣絕緣帶的層疊位置最好是在整體觀察加強(qiáng)層(兩側(cè)設(shè)置加強(qiáng)層的情況下為單側(cè)的加強(qiáng)層整體)時(shí)是相同的。例如，如圖8所示，將鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的層疊位置只偏離d1。以下，同樣地將鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的位置向電氣絕緣帶的寬度方向的任一方向只偏離d1。或者，也可使連續(xù)的二層(或二層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的位置為相同位置，而使第三層(或第三層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的位置向電氣絕緣帶的寬度方向偏離。當(dāng)使層疊位置相同時(shí)，將在層疊體表面的電氣絕緣帶部分上產(chǎn)生凹部，在錫焊安裝在印刷電路板上的情況下操作性變差。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣帶或電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中兩側(cè)的樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層將傾斜，因此，層疊厚度將變薄，易于產(chǎn)生電容器的耐壓降低，或在樹(shù)脂薄膜層中產(chǎn)生針孔和金屬薄膜層的導(dǎo)電不良等。
另一方面，若偏離量d1過(guò)大，則不僅層疊體上表面的凹部解消效果不顯著，而且當(dāng)使電氣絕緣帶的層疊位置與電氣絕緣部分的層疊位置相一致時(shí)，在層疊體表面上產(chǎn)生凹部而出現(xiàn)上述問(wèn)題。另外，當(dāng)要使鄰接的層疊單位中第1金屬層和第2金屬層重復(fù)時(shí)，有可能在該重復(fù)部分上形成電容器，產(chǎn)生靜電容量設(shè)計(jì)上的不良情況。
圖9為示意性表示將具有其它層疊形態(tài)的層疊單位層疊出數(shù)層而成的加強(qiáng)層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
本例的加強(qiáng)層70是將由樹(shù)脂層71和在上述樹(shù)脂層的單面上層疊的金屬層72構(gòu)成的層疊單位74層疊出數(shù)層而成的。上述樹(shù)脂層表面的一端上存在的帶狀電氣絕緣帶部分73上不存在金屬層。
在將層疊單位層疊出二層以上之際，電氣絕緣帶的寬度最好是在整體(在兩側(cè)設(shè)置加強(qiáng)層的情況下為單側(cè)的加強(qiáng)層整體)觀察加強(qiáng)層時(shí)電氣絕緣帶的層疊位置不在同一位置上。例如，如圖10所示，相對(duì)于電氣絕緣帶81，改變鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶82的寬度，進(jìn)而改變鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶83的寬度，以下，同樣地依次改變電氣絕緣帶的寬度?；蛘撸部墒惯B續(xù)的二層(或二層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的寬度為同一寬度，而改變第三層(或三層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的寬度。
當(dāng)使電氣絕緣帶的寬度均為同一寬度時(shí)，由于在電氣絕緣帶存在的端部上金屬層的層疊數(shù)少，所以在整體觀察層疊體時(shí)，該部分的層疊厚度減少，在層疊體上表面上產(chǎn)生顯著的凹部。這種凹部在例如進(jìn)行錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差，并對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣帶或電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中側(cè)部的樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層將傾斜，因此，電介質(zhì)層和金屬薄膜層的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)樹(shù)脂薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于樹(shù)脂薄膜層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生導(dǎo)電不良等。
對(duì)加強(qiáng)層的樹(shù)脂層和金屬層的材料并未作特別限制，根據(jù)層疊體的用途、對(duì)加強(qiáng)層的要求特性等適當(dāng)決定即可，例如，在制造效率這一點(diǎn)上來(lái)看最好是分別為電介質(zhì)層和金屬薄膜層中使用的材料。而且，為了在形成外部電極時(shí)調(diào)整其附著強(qiáng)度，而且以用于調(diào)整層疊體整體的硬度或機(jī)械強(qiáng)度為目的，也可以采用與電介質(zhì)層及金屬薄膜層中使用的材料不同的材料。
加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的硬度為50～95％為好，為70～90％則更好。當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在層疊體制造過(guò)程中的加壓或?qū)盈B體用于各種用途的情況下，例如在作為電子元件安裝在印刷電路板等上時(shí)因外力的作用而易產(chǎn)生變形。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)，有可能在后述的層疊體制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體時(shí)、或在經(jīng)壓制獲得平板狀層疊體的母元件時(shí)、或在將層疊體用于各種用途時(shí)、或在作為電子元件而安裝層疊體的工序中施加外力等的情況下產(chǎn)生破裂等問(wèn)題。而且，在層疊體上形成外部電極的情況下，噴鍍金屬粒子難以侵入金屬層之間，減弱了外部電極的附著強(qiáng)度。
樹(shù)脂層的厚度T5(圖7)、T7(圖9)以0.1～1μm為好，為0.1～0.6μm則更好。而且，金屬層的厚度T6(圖7)、T8(圖9)以100～500埃為好，為200～400埃則更好，膜阻抗以1～10Ω/□為好，為2～6Ω/□則更好。雖然圖7的第1金屬層和第2金屬層的厚度可以是不同的，但由于使其相同可確保層疊體整體厚度的均勻性，所以是所希望的。
加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度T5(圖7)、T7(圖9)最好厚于樹(shù)脂薄膜層的厚度T1(圖1)、T3(圖4)。而且，加強(qiáng)層中金屬層的厚度T6(圖7)、T8(圖9)最好厚于元件層中金屬薄膜層的厚度T2(圖1)、T4(圖4)。這樣對(duì)通過(guò)由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體部分的保護(hù)和外部電極的附著強(qiáng)度是有效的。即，加強(qiáng)層中樹(shù)脂層或金屬層的厚度厚可有效地起到對(duì)外力或熱應(yīng)力的緩沖功能。而且，外部電極是通過(guò)噴鍍形成的，但噴鍍的金屬粒子比較粗，難以侵入金屬薄膜層之間。但是，從確保作為電容器時(shí)的容量的觀點(diǎn)來(lái)看，樹(shù)脂薄膜層的厚度不能加厚。因此，通過(guò)加厚加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度，可使噴鍍金屬易于侵入，易于提高外部電極的附著強(qiáng)度。而且，由于從側(cè)面露出的金屬層的面積越大，與外部電極的接觸面積就越大，所以通過(guò)加厚加強(qiáng)層中金屬層的厚度，可提高外部電極的附著強(qiáng)度。
本發(fā)明的層疊體可至少在其單面上形成保護(hù)層。
保護(hù)層在層疊體的制造過(guò)程中，或?qū)⑵溆糜诟鞣N用途時(shí)、例如作為電子元件安裝在印刷電路板等的過(guò)程中防止層疊體部分因熱負(fù)荷或外力而受損上是有效的。而且，即使在關(guān)于提高與外部電極的附著強(qiáng)度方面，與金屬薄膜層或與金屬層的作用相比其程度較低也具有一定的效果。
雖然保護(hù)層設(shè)置在層疊體的至少單側(cè)上即可發(fā)揮其效果，但為了充分保護(hù)層疊體部分，最好是設(shè)置在兩側(cè)上。此時(shí)，保護(hù)層既可以中介有上述加強(qiáng)層地設(shè)置，也可以不中介有加強(qiáng)地設(shè)置。而且，保護(hù)層既可以直接設(shè)置在層疊體部分或加強(qiáng)層上，也可以在其間加入其它的層。
對(duì)保護(hù)層的厚度并未作特別限定，可根據(jù)層疊體所處的環(huán)境適當(dāng)決定，但為了充分體現(xiàn)上述的效果，通常以2μm以上為好，為2～100μm更好，為4～30μm則最好。
對(duì)保護(hù)層的材料并未作特別限定，但如果采用分別在樹(shù)脂薄膜層和/或樹(shù)脂層中使用的材料，則可提高制造效率。另一方面，為了使保護(hù)層具有特定的功能，也可采用與樹(shù)脂薄膜層和/或樹(shù)脂層中所使用的材料不同的材料。例如，若采用2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯等環(huán)氧酯時(shí)，由于保護(hù)層與加強(qiáng)層的粘接良好，所以是合適的。
保護(hù)層的硬度以50～95％為好，為70～90％則更好。當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在層疊體制造過(guò)程中的加壓或?qū)盈B體用于各種用途的情況下、例如作為電子元件安裝在電路板上的工序中的外力作用下易產(chǎn)生變形。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)，在后述的層疊體制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體時(shí)、在經(jīng)壓制獲得平板狀層疊體的母元件時(shí)、或在將層疊體用于各種用途時(shí)、例如作為電子元件安裝在電路板上的工序中施加有外力時(shí)產(chǎn)生破裂等問(wèn)題。
可將保護(hù)層著色為特定的顏色。這樣，在作為電子元件安裝在印刷電路板上時(shí)的圖案識(shí)別的識(shí)別精度提高，各制品的判別容易。著色可以是將顏料等著色劑混入、或用涂料等涂敷在外表面上即可，而且，也可根據(jù)需要使保護(hù)層為透明的。
本發(fā)明的層疊體可用于各種用途，但在作為電子元件、特別是作為電容器使用的情況下最好在層疊體上對(duì)向的兩側(cè)面上形成外部電極。
圖11為示意性表示在本發(fā)明的層疊體上形成外部電極，并作為電容器實(shí)例的立體圖。
在本例中，在將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體部分101的兩側(cè)上層疊了加強(qiáng)層102a、102b，進(jìn)而在其兩側(cè)上層疊了保護(hù)層103a、103b。這樣，相對(duì)向的兩側(cè)面上形成有外部電極104a、104b。
在層疊體部分101采取圖1或圖3所示的層疊形態(tài)的情況下，第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層分別與外部電極104a、104b電連接。而且，在層疊體部分101采取圖4或圖6所示的層疊形態(tài)的情況下，鄰接的層疊單位中金屬薄膜層交互地與外部電極104a、104b電連接。同樣，在加強(qiáng)層102a、102b采取圖7或圖8所示的層疊形態(tài)的情況下，第1金屬層和第2金屬層分別與外部電極104a、104b電連接，在加強(qiáng)層102a、102b采取圖9或圖10所示的層疊形態(tài)的情況下，金屬層只與外部電極104a、104b中任一方電連接。
外部電極可通過(guò)例如金屬噴鍍黃銅等而形成。而且外部電極也可是由數(shù)層構(gòu)成。例如，可通過(guò)金屬噴鍍形成與層疊體部分101中金屬薄膜層電連接的基底層，并在其上通過(guò)金屬噴鍍、電鍍或涂敷而設(shè)置其它的層。具體地說(shuō)，在基底層中選擇與層疊體的附著強(qiáng)度好的金屬，在上層選擇與該層接觸(層疊)的各種金屬或樹(shù)脂的粘接性良好的金屬。
另外，考慮到實(shí)際安裝時(shí)的錫焊安裝性等，也可在其上實(shí)施熔融鍍錫、溶解鍍錫、無(wú)電解鍍錫。此時(shí)，作為基底層，也可形成預(yù)先涂敷使銅粉等分散在熱固化性苯酚樹(shù)脂中的導(dǎo)電性軟膏、并加熱固化的層，或形成銅/黃磷/銀構(gòu)成的合金的金屬噴鍍層等。
而且，也可在外部電極上設(shè)置凸出電極。這樣，在向電路板上安裝時(shí)更加容易。作為凸出電極，可從周知的材料、形狀的電極中適當(dāng)選擇而設(shè)置。
另外，也可根據(jù)用途實(shí)施必要的外包裝。例如，以提高層疊體的耐濕性或保護(hù)露出的金屬薄膜層和/或金屬層為目的，包覆厚度為數(shù)十埃的硅烷偶聯(lián)劑等的表面處理劑，或在金屬薄膜層露出的面上設(shè)置涂敷了數(shù)百μm厚的光或熱固化性樹(shù)脂、并已固化的層。
本發(fā)明的層疊體可用于超小型電容器，超小型線圈、超小型電阻或其復(fù)合元器件等用途，其中，最適合用于電容器等電子元件中。特別是，由于本發(fā)明的層疊體為體積小、容量高的電容器，所以在用于超小型電容器的情況下實(shí)用價(jià)值最高。
以下，對(duì)本發(fā)明的層疊體制造方法加以說(shuō)明。
圖12為例示用于制造本發(fā)明的層疊體的制造裝置一例的示意圖。
在以一定的角速度或圓周速度向圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)的筒輥201的下部配置金屬薄膜形成裝置203，而在筒輥201的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)上配置樹(shù)脂薄膜形成裝置202。
而且，在本例中，雖然在金屬薄膜形成裝置203的上游側(cè)配置圖形材料添加裝置208，在金屬薄膜形成裝置203和樹(shù)脂薄膜形成裝置202之間配置圖形材料除去裝置209，在樹(shù)脂薄膜形成裝置202和圖形材料添加裝置208之間配置樹(shù)脂固化裝置206及樹(shù)脂表面處理裝置207，但這些也可根據(jù)需要設(shè)置。
這些裝置收納在真空容器204中，其內(nèi)部由真空泵205保持在真空狀態(tài)。
筒輥201的外周面上精加工成平滑、最好是鏡面狀，并冷卻至-20～40℃為好，冷卻至-10～10℃則更好。旋轉(zhuǎn)速度可自由設(shè)定，但應(yīng)為15～70rpm。
金屬薄膜形成裝置203為可使金屬薄膜形成在筒輥201表面上的裝置，例如，可使用金屬蒸鍍?cè)?。形成的金屬薄膜形成本發(fā)明的層疊體中的金屬薄膜層和加強(qiáng)層中的金屬層。作為蒸鍍金屬，可使用例如從鋁、銅、鋅、錫、金、銀、鉑構(gòu)成的組中選擇出的至少一種。另外也可通過(guò)飛濺、離子鍍敷等公知的方式取代金屬蒸鍍而形成金屬薄膜。
樹(shù)脂薄膜形成裝置202為使活性單體樹(shù)脂朝向筒輥201表面蒸發(fā)氣化的裝置，該樹(shù)脂堆積而形成本發(fā)明的樹(shù)脂薄膜層、上述加強(qiáng)層的樹(shù)脂層、以及保護(hù)層。
圖13為示意性示出圖12中所示的樹(shù)脂薄膜形成裝置202內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
形成樹(shù)脂薄膜層的液體狀活性單體通過(guò)原料供給管211滴落在傾斜設(shè)置在樹(shù)脂薄膜形成裝置202內(nèi)部的加熱板A212上。活性單體邊在加熱板A212上向下方流動(dòng)邊被加熱，其一部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的活性單體落到以指定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的加熱輥213上。加熱輥213上的活性單體的一部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的活性單體落到加熱板B214上?；钚詥误w在加熱板B214上向下方流動(dòng)的同時(shí)，一部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的活性單體落到已加熱了的杯形物216內(nèi)。杯形物216內(nèi)的活性單體逐漸蒸發(fā)。以上所蒸發(fā)的氣體狀活性單體沿周壁218內(nèi)部上升，穿過(guò)遮蔽板217a、217b、217c之間，達(dá)到筒輥201外周面上，并液化、固化而形成樹(shù)脂薄膜層。另外，使活性單體蒸發(fā)的機(jī)構(gòu)并不僅限于上述的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行適當(dāng)變更。
這樣，本發(fā)明的樹(shù)脂薄膜層由于是使蒸發(fā)氣化了的活性單體在筒輥201上液化而形成的，所以可獲得表面平滑的樹(shù)脂薄膜層。即，在本發(fā)明中完全沒(méi)有必要含有以往的將樹(shù)脂材料熔融后拉伸制膜所得到的樹(shù)脂薄膜層(樹(shù)脂薄膜)中為了使其具有平滑性而含有的突起形成成分。而且，以往的在支承體上涂敷了用溶劑稀釋了的樹(shù)脂材料溶液后，經(jīng)干燥固化而獲得的樹(shù)脂薄膜層中，在溶劑蒸發(fā)的過(guò)程中在表面上形成了粗大突起的缺陷，而由于本發(fā)明中不含有溶劑，所以這種缺陷不會(huì)發(fā)生。
而且，為了形成表面更加平滑的樹(shù)脂薄膜層，在蒸發(fā)了的活性單體達(dá)到筒輥201的過(guò)程中，最好事先設(shè)置上述遮蔽板217a、217b、217c。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)原料供給管211所供給的液體狀活性單體由加熱板A212急劇加熱而有可能成為粗大粒子，其一部分飛散的緣故。因此而設(shè)置遮蔽板，以使活性單體從蒸發(fā)地點(diǎn)直接到達(dá)被附著地點(diǎn)。這樣，由于可大幅度減少粗大粒子的附著，所以可使樹(shù)脂薄膜層的表面非常平滑。因此，遮蔽板的配置只要是起到上述的效果，則并不僅限于圖13所示的方式。
另外，為了形成表面平滑的樹(shù)脂薄膜層，最好使氣化了的活性單體和/或被附著面帶電荷。
在圖13所示的樹(shù)脂薄膜形成裝置中活性單體通過(guò)的點(diǎn)上設(shè)置有帶電粒子線照射裝置219。帶電的活性單體借助靜電引力而加速，附著時(shí)通過(guò)靜電力的微小反作用力而避開(kāi)先附著了帶電粒子的部分而附著。由于這樣的作用，形成非常平滑的樹(shù)脂薄膜層。
帶電粒子線照射裝置也可是朝向活性單體的被附著面設(shè)置的。圖1 4例示出這種結(jié)構(gòu)的層疊體制造裝置的示意圖。帶電粒子照射裝置220設(shè)置在后述的圖形材料除去裝置209的下游側(cè)、樹(shù)脂薄膜形成裝置202’的上游側(cè)，并朝向筒輥201的外周面。另外，在這種情況下，也可采用具備帶電粒子照射裝置的圖13所示的樹(shù)脂薄膜形成裝置202作為樹(shù)脂薄膜形成裝置。
作為帶電粒子照射裝置，只要是使活性單體或其被附著面具有靜電荷的裝置即可，例如，可使用電子射線照射裝置、照射離子束的離子源、等離子體源等。
由于本發(fā)明的金屬薄膜層非常薄，形成其的基底層表面的形狀基本上原封不動(dòng)地反映在金屬薄膜層表面上。因此，由于通過(guò)以上的方式所形成的樹(shù)脂薄膜層其表面非常平滑，所以其表面上形成的金屬薄膜層的表面也非常平滑。
上述堆積的活性單體樹(shù)脂根據(jù)需要由樹(shù)脂固化裝置206進(jìn)行聚合和/或交聯(lián)，并固化到所希望的硬度，從而形成薄膜?？刹捎美珉娮由渚€照射裝置或紫外線照射裝置等作為樹(shù)脂固化裝置。
形成的樹(shù)脂薄膜可根據(jù)需要由樹(shù)脂表面處理裝置207進(jìn)行表面處理。例如，進(jìn)行氧等離子體處理等，可使樹(shù)脂薄膜層表面活性化，并提高與金屬薄膜的粘接性。
在金屬薄膜層不是在樹(shù)脂薄膜層的整個(gè)面上層疊、而是只在特定區(qū)域?qū)盈B的情況下，使用圖形材料添加裝置208。圖形材料添加裝置2 08將圖形材料在樹(shù)脂薄膜表面上沿筒輥201外周方向堆積成帶狀。在堆積了圖形材料的位置上不形成金屬薄膜，該處成為上述的電氣絕緣部分和加強(qiáng)層的電氣絕緣帶?？刹捎糜妥鳛閳D形材料。圖形材料添加的方式除了從微細(xì)孔中噴射蒸發(fā)氣化了的圖形材料、使其在樹(shù)脂薄膜表面上液化的方法，或噴射液狀的圖形材料的方法等非接觸附著方式之外，還有反向涂層或增粘涂層等涂敷方法，在本發(fā)明中，考慮到不向樹(shù)脂表面施加外力這一點(diǎn)，最好是非接觸附著方式，其中，從結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)來(lái)看，使蒸發(fā)的圖形材料在樹(shù)脂薄膜表面液化的方法為好。
圖15中示意性表示作為圖形材料添加裝置的一例、噴射蒸發(fā)了的油，在樹(shù)脂薄膜表面添加帶狀油膜的圖形材料添加裝置的主視圖。圖形材料添加裝置的正面上以指定間隔配置有指定數(shù)量的微細(xì)孔231。圖形材料添加裝置208配置成微細(xì)孔231與筒輥201的外周面相對(duì)向，并且箭頭232的方向與筒輥201外周面的移動(dòng)方向相一致。這樣，通過(guò)從微細(xì)孔231放出氣化了的圖形材料，圖形材料附著在筒輥上的樹(shù)脂薄膜層上，經(jīng)過(guò)冷卻、液化形成圖形材料的附著膜。因此，微細(xì)孔231的間隔和數(shù)量與樹(shù)脂薄膜層上形成的電氣絕緣部分(或電氣絕緣帶)的間隔和數(shù)量相對(duì)應(yīng)。微細(xì)孔231的形狀除了圖15所示的圓形之外，也可是橢圓形、長(zhǎng)孔形、方形、或在沿筒輥表面的移動(dòng)方向上各配置幾個(gè)圓形、橢圓形、長(zhǎng)孔形、方形的孔。
由圖形材料添加裝置208添加的圖形材料根據(jù)需要由圖形材料除去裝置209除去。當(dāng)殘存有圖形材料時(shí)，樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面粗糙，不能獲得具有本發(fā)明的表面粗度的層疊體，或在樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層上產(chǎn)生針孔(層疊脫落)，不能穩(wěn)定地形成指定寬度的電氣絕緣部分(或電氣絕緣帶)。對(duì)圖形材料的除去機(jī)構(gòu)并未作特別限制，例如在圖形材料為油的情況下，可通過(guò)加熱器的加熱蒸發(fā)、或等離子體照射分解除去、或通過(guò)這兩者的組合而進(jìn)行。此時(shí)，雖然等離子體照射可采用氧等離子體、氬等離子體、氮等離子體等，但其中氧等離子體為最好。
這樣，由于筒輥201旋轉(zhuǎn)，在其外周面上獲得層疊了指定次數(shù)的由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位。另外，為了形成圖1、圖3、圖4、圖6所示的層疊體，每層疊一層由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位即變更電氣絕緣部分的位置，因此必須要使圖形材料的附著位置向與筒輥201外周面的行進(jìn)方向相垂直的方向只移動(dòng)指定的量。同樣，為了形成圖8、圖10所示的加強(qiáng)層，每形成一層由樹(shù)脂層和金屬層構(gòu)成的層疊單位即變更電氣絕緣帶的位置，因此必須要使圖形材料的附著位置向與筒輥201外周面的行進(jìn)方向相垂直的方向只移動(dòng)指定的量。
在層疊體的制造過(guò)程中，由于隨著層疊單位的依次層疊，層疊厚度逐漸加厚，所以無(wú)論在通過(guò)涂敷圖形材料而直接附著的情況，或在以非接觸方式附著的情況下，最好隨著層疊的進(jìn)行使圖形材料添加裝置208后退。即，在圖12中，最好是將形成在筒輥201上的層疊體外周面和圖形材料添加裝置的微細(xì)孔端一端之間的距離Dn始終維持在一定間隔的狀態(tài)下層疊。這是因?yàn)樘貏e是在噴射氣化了的油并使其附著的情況下，圖形材料是以一定的指向性擴(kuò)散的，通過(guò)距離Dn的變動(dòng)，附著寬度也變動(dòng)，從而不能穩(wěn)定地獲得指定寬度的電氣絕緣部分的緣故。
圖形材料添加裝置的后退及圖形材料附著位置的移動(dòng)可通過(guò)例如圖16所示的裝置實(shí)現(xiàn)。
首先，圖形材料添加裝置的后退按以下進(jìn)行。即，在可動(dòng)基座301上固定有促動(dòng)器A302，在促動(dòng)器A302的移動(dòng)端上安裝有圖形材料添加裝置208。圖形材料添加裝置208是通過(guò)促動(dòng)器A302可沿箭頭303的方向移動(dòng)地設(shè)置在可動(dòng)基座301上的。在圖形材料添加裝置208上設(shè)置有測(cè)量距筒輥201的表面(在層疊體形成過(guò)程中為層疊體外周面)的距離的間距測(cè)量裝置304?？刹捎美昧思す獾姆墙佑|式測(cè)距裝置作為間距測(cè)量裝置304。間距測(cè)量裝置304在層疊體的制造中始終測(cè)量與筒輥201表面的層疊體外周面之間的距離，并將其信號(hào)輸入間距檢測(cè)回路305中。間距檢測(cè)回路305始終判斷圖形材料添加裝置208的微細(xì)孔一端和筒輥201表面(層疊體形成過(guò)程中為層疊體的外周面)之間的距離是否在指定的范圍內(nèi)，當(dāng)在隨著層疊的進(jìn)行判斷出該距離小于指定的范圍的情況下，向促動(dòng)器A302發(fā)出指令，使圖形材料添加裝置208后退指定的量，圖形材料添加裝置208以此為基準(zhǔn)后退指定的量。因此，一邊將圖形材料添加裝置208的微細(xì)孔一端與筒輥201上的層疊體外周面之間的距離Dn始終維持在一定的間隔一邊進(jìn)行層疊。
另外，也可不進(jìn)行采用上述這種間距測(cè)量裝置304和間距檢測(cè)回路305的控制，而是根據(jù)筒輥201的轉(zhuǎn)速(例如轉(zhuǎn)一圈)依次只后退以層疊厚度為基準(zhǔn)預(yù)先設(shè)定的量。而且，為了確認(rèn)，也可同時(shí)采用上述間距測(cè)量裝置304的距離測(cè)量并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)。
然后，圖形材料附著位置的變更按以下進(jìn)行。即，在固定基座306上固定有促動(dòng)器B307。在促動(dòng)器B307的移動(dòng)一端上安裝有上述可動(dòng)基座301?？蓜?dòng)基座301通過(guò)促動(dòng)器B307可沿箭頭308的方向移動(dòng)地設(shè)置在固定基座306上。筒輥201的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器(圖中未示出)監(jiān)視，筒輥201每轉(zhuǎn)一圈向旋轉(zhuǎn)檢測(cè)回路309輸送旋轉(zhuǎn)信號(hào)S1。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)回路309在檢測(cè)出指定次數(shù)(例如一次)的旋轉(zhuǎn)信號(hào)S1時(shí)，向促動(dòng)器B307發(fā)出指令，使可動(dòng)基座301向箭頭308的方向的指定朝向移動(dòng)指定的量，可動(dòng)基座301、即圖形材料添加裝置208據(jù)此向箭頭308的方向的指定朝向移動(dòng)指定的量。這樣，圖形材料的附著位置按照筒輥201每旋轉(zhuǎn)指定的圈數(shù)向與筒輥201表面的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)方向成直角的方向只變更指定的量。
這樣，在筒輥201的外周面上形成層疊出數(shù)層由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位而成的層疊體。另外，象上述保護(hù)層那樣，在形成未層疊金屬薄膜層的層的情況下，為了使金屬薄膜形成裝置203和圖形材料添加裝置208不起作用而設(shè)置遮蔽板等，使筒輥201旋轉(zhuǎn)直至到達(dá)指定的厚度，并通過(guò)樹(shù)脂薄膜形成裝置202只堆積樹(shù)脂即可。同樣地，在連續(xù)地只形成金屬薄膜層的情況下，為了使樹(shù)脂薄膜形成裝置202不起作用而設(shè)置遮蔽板等，使筒輥201旋轉(zhuǎn)直至到達(dá)指定的厚度，并只堆積金屬薄膜層即可。
這樣，在筒輥201的外周面上形成層疊體的圓筒狀連續(xù)體。將其沿半徑方向分割(例如，以45°8分割)，并從筒輥201上取下，通過(guò)分別加熱、加壓而形成平板狀的層疊體母元件。之后，根據(jù)層疊體的用途，按需要切斷并進(jìn)行外包裝。
作為一例，對(duì)由本發(fā)明的層疊體制造電容器的情況加以說(shuō)明。
圖17為表示上述所獲得的平板狀層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的一例的局部立體圖。圖中，箭頭401的方向表示筒輥201上的移動(dòng)方向(圓周方向)。
圖17的層疊體母元件400是將保護(hù)層404b、加強(qiáng)層403b、樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體部分402、加強(qiáng)層403a、保護(hù)層404a依次層疊在筒輥201上而成的。
之后，沿切斷面405a切斷，在切斷面上形成外部電極，進(jìn)而在相當(dāng)于切斷面405b的位置切斷，從而獲得圖11所示的超小型電容器。在本例中，成為層疊體部分402具有圖1的結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)層403a、403b具有圖7的結(jié)構(gòu)的超小型電容器。
另外，通過(guò)適當(dāng)變更圖形材料的添加位置和切斷面405a的位置，可獲得具有不同形態(tài)的超小型電容器。例如，如圖18所示，沿切斷面405a’將依次層疊了保護(hù)層404b’、加強(qiáng)層403b’、樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體部分402’、加強(qiáng)層403a’、保護(hù)層404a’的層疊體母元件400’切斷，在切斷面上形成外部電極，進(jìn)而在相當(dāng)于切斷面405b’的位置上切斷，獲得圖11所示的超小型電容器。在該例中，成為層疊體部分402’具有圖4的結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)層403a’、403b’具有圖9的結(jié)構(gòu)的超小型電容器。
另外，在圖12的裝置中，層疊體是形成在圓筒狀的筒輥201上的，但形成層疊體的支承體并不僅限于次。例如，也可在圖19所示的環(huán)繞在二根輥之間的傳送帶狀支承體221上形成層疊體。傳送帶狀支承體221可使用由金屬、樹(shù)脂、布匹或其復(fù)合物等構(gòu)成的材料。另外，202’為樹(shù)脂薄膜形成裝置，只是周壁的形狀與圖12中所示的樹(shù)脂薄膜形成裝置202不同。
除此之外，也可采用旋轉(zhuǎn)的圓盤作為支承體。在這種情況下，當(dāng)形成電氣絕緣部分時(shí)，是同心狀地形成的。
以下，采用實(shí)施例對(duì)第一發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。
實(shí)施例1采用圖12所示的裝置制造圖11所示的超小型電容器。
制造方法如下。
使真空容器204內(nèi)為2×10-4托，將筒輥201的外周面維持在5℃。
首先，使成為保護(hù)層的部分層疊在筒輥201的外周面上。采用二羥基甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯作為保護(hù)層材料，將其氣化，并通過(guò)樹(shù)脂薄膜形成裝置202堆積在筒輥201的外周面上。采用圖13所示的裝置作為樹(shù)脂薄膜形成裝置，采用電子射線照射裝置作為帶電粒子線照射裝置。驅(qū)動(dòng)條件為3kV2mA。接著，采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置206，使上述堆積的保護(hù)層材料聚合、固化。通過(guò)使筒輥201旋轉(zhuǎn)而重復(fù)這種操作，在筒輥201的外周面上形成厚度為15μm的保護(hù)層。
接著，層疊成為加強(qiáng)層的部分。樹(shù)脂材料采用與上述保護(hù)層材料相同的材料，將其氣化，通過(guò)樹(shù)脂薄膜形成裝置202堆積在保護(hù)層上。采用圖13所示的裝置作為樹(shù)脂薄膜形成裝置，采用電子射線照射裝置作為帶電粒子線照射裝置。驅(qū)動(dòng)條件為3kV2mA。然后采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置206，使上述堆積的樹(shù)脂層材料聚合、固化。此時(shí)形成的樹(shù)脂層為0.4μm。之后，通過(guò)樹(shù)脂表面處理裝置207對(duì)表面進(jìn)行氧等離子體處理。接著，通過(guò)圖形材料添加裝置208使圖形材料附著在相當(dāng)于電氣絕緣帶的部分上。采用氟類油作為圖形材料，使其氣化，并從直徑為50μm的微細(xì)孔中噴出，附著成寬150μm的帶狀。接著，由金屬薄膜形成裝置203使鋁金屬蒸鍍。蒸鍍厚度為300埃，膜阻抗為3Ω/□。之后，通過(guò)圖形材料除去裝置209將由遠(yuǎn)紅外線加熱器加熱和等離子體放電處理所殘存的圖形材料除去。通過(guò)使筒輥201旋轉(zhuǎn)而重復(fù)以上的操作500次，形成總厚度為215μm的加強(qiáng)層。另外，圖形材料添加裝置在與筒輥201外周面的移動(dòng)方向相垂直的方向(圖16中箭頭308的方向)上的移動(dòng)是采用圖16所示的裝置，按以下的模式進(jìn)行。即，當(dāng)筒輥201旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向相反方向移動(dòng)60μm，返回初始位置。以下，重復(fù)這一動(dòng)作。而且，控制圖形材料添加裝置的微細(xì)孔231和被附著面之間的距離Dn，使其始終維持在250～300μm。
接著，層疊由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊體部分。樹(shù)脂薄膜層的材料采用與上述保護(hù)層和樹(shù)脂層的材料相同的材料。將其氣化，堆積在加強(qiáng)層上。采用圖13所示的裝置作為樹(shù)脂薄膜形成裝置，采用電子射線照射裝置作為帶電粒子線照射裝置。驅(qū)動(dòng)條件為3kV2mA。然后采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置206，使上述堆積的樹(shù)脂薄膜層的材料聚合、固化。這時(shí)形成的樹(shù)脂薄膜層為0.4μm。之后，通過(guò)樹(shù)脂表面處理裝置207對(duì)表面進(jìn)行氧等離子體處理。接著，通過(guò)圖形材料添加裝置208使圖形材料附著在相當(dāng)于電氣絕緣部分的部分上。采用氟類油作為圖形材料，使其氣化并從直徑為50μm的微細(xì)孔中噴出，附著成寬0.15mm的帶狀。接著，由金屬薄膜形成裝置203使鋁金屬蒸鍍。蒸鍍厚度為250埃，膜阻抗為6Ω/□。之后，通過(guò)圖形材料除去裝置209將由遠(yuǎn)紅外線加熱器加熱和等離子體放電處理所殘存的圖形材料除去。通過(guò)使筒輥201旋轉(zhuǎn)而重復(fù)以上的操作2000次，形成總厚度為850μm的層疊體部分。另外，圖形材料添加裝置在與筒輥201外周面的移動(dòng)方向相垂直的方向(圖16中箭頭308的方向)上的移動(dòng)是采用圖16所示的裝置，按以下的模式進(jìn)行。即，當(dāng)筒輥201旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，返回初始位置。以下，重復(fù)這一動(dòng)作。而且，控制圖形材料添加裝置的微細(xì)孔231和被附著面之間的距離Dn，使其始終維持在250～300μm。
接著，在元件層部分的表面上形成厚度為215μm的加強(qiáng)層部分。形成方法與上述加強(qiáng)層的形成方法完全相同。
最后，在加強(qiáng)層表面上形成厚度為15μm的保護(hù)層部分。形成方法與上述保護(hù)層的形成方法完全相同。
接著，將所獲得的圓筒狀層疊體沿半徑方向分割成8份(以45°切斷)并取下，加熱后壓制，從而獲得圖17所示的平板狀層疊體母元件。沿切斷面405a將其切斷，在切斷面上金屬噴鍍上黃銅形成外部電極。另外，在金屬噴鍍表面上涂敷使銅粉分散在熱固化性苯酚樹(shù)脂中的導(dǎo)電性軟膏，并加熱使其固化，再在其樹(shù)脂表面上實(shí)施熱錫焊。之后，在相當(dāng)于圖17中的切斷面405b的位置切斷，并浸漬在硅烷偶聯(lián)劑溶液中涂覆外表面，從而獲得圖11所示的超小型電容器。在圖11中，所獲得的超小型電容器為層疊體部分101具有圖1的層疊形態(tài)，加強(qiáng)層部分102a、102b具有圖7的層疊形態(tài)。
將所獲得的超小型電容器分解，測(cè)量層疊在層疊體部分101的金屬薄膜層上的樹(shù)脂薄膜層表面、層疊在電氣絕緣帶部分上的樹(shù)脂薄膜層表面、以及金屬薄膜層表面的表面粗度，分別為0.005μm、0.008μm、0.005μm。而且，電氣絕緣部分的寬度為150μm、每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置偏離量d幾乎沒(méi)有。另外，加強(qiáng)層的電氣絕緣帶的寬度為150μm，位于寬度方向的大致中央，每隔一層的鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的層疊位置偏離量d1幾乎沒(méi)有。而且，層疊體部分的樹(shù)脂薄膜層、加強(qiáng)層的樹(shù)脂層、以及保護(hù)層的硬度分別為95％、95％、90％。
所獲得的超小型電容器的層疊方向厚度約為1.3mm，縱深約為1.6mm，寬度(兩外部電極之間的方向)約為3.2mm，是容量為0.47μF的小型電容器。絕緣阻抗為7.5×1010Ω，耐壓為48V。而且，在層疊方向的上下面上幾乎未發(fā)現(xiàn)凹凸。通過(guò)錫焊將其安裝在印刷電路板上，未發(fā)生外部電極的脫落等問(wèn)題。
實(shí)施例2～5、比較例1采用與實(shí)施例1相同的裝置，按表1改變樹(shù)脂薄膜層的材料、層疊厚度、以及電子射線照射裝置的驅(qū)動(dòng)條件，制造同樣的超小型電容器。其中，實(shí)施例3除了表1的制造條件之外，作為樹(shù)脂薄膜形成裝置，是采用了圖13中去除了遮蔽板217a、217b、217c的裝置。所獲得的超小型電容器一并表示在表1中。
表1

(注)樹(shù)脂薄膜層材料#1二羥基甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯(粘度約150cps)#21，9-壬二醇二丙烯酸酯(粘度約10cps)從表1可知，作為樹(shù)脂薄膜層材料的活性單體不帶電的比較例1的層疊體中，樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面粗度增大，作為電容器時(shí)的絕緣阻抗和耐壓降低。
另一方面，如實(shí)施例5所示，由于樹(shù)脂粘度的不同等、樹(shù)脂的種類不同，即使活性單體不帶電，也有可能獲得樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面粗度為本發(fā)明的數(shù)值范圍內(nèi)的層疊體，在這種情況下，作為電容器時(shí)的絕緣阻抗和耐壓良好。
而且，當(dāng)按實(shí)施例1，實(shí)施例2、實(shí)施例4的順序增大電子射線照射裝置的驅(qū)動(dòng)電力時(shí)，由于活性單體的電荷量增大，而樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面粗度按這一順序減小，可提高作為電容器時(shí)的絕緣阻抗和耐壓。
另外，除去樹(shù)脂薄膜制造裝置的遮蔽板而制造的實(shí)施例3的層疊體中形成有樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層的表面粗度(Ra)在本發(fā)明的數(shù)值范圍內(nèi)的異常突起，作為電容器時(shí)的絕緣阻抗和耐壓稍有下降。
關(guān)于第二發(fā)明以下利用附圖對(duì)第二發(fā)明加以說(shuō)明。
圖20、圖21為大致表示本發(fā)明的層疊體層疊結(jié)構(gòu)的立體圖。
本發(fā)明的第一層疊體如圖20所示，是由元件層502、元件層兩側(cè)上層疊的加強(qiáng)層503a、503b和加強(qiáng)層的兩側(cè)上再層疊的保護(hù)層504a、504b構(gòu)成的。
而且，本發(fā)明的第二層疊體如圖21所示，是由元件層506、元件層兩側(cè)上層疊的加強(qiáng)層507a、507b構(gòu)成的。
元件層元件層502和元件層506在將層疊體作為電容器使用時(shí)起到容量產(chǎn)生部分的功能。因此，元件層502和元件層506必需要有下述A、B中的任一種結(jié)構(gòu)。
A由電介質(zhì)層和層疊在上述電介質(zhì)層的單面上、由帶狀的電氣絕緣部分所區(qū)分的第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是層疊出數(shù)層，以便鄰接的上述層疊單位中上述電氣絕緣部分的層疊位置不同。
B由電介質(zhì)層和位于上述電介質(zhì)層上、層疊在除了上述電介質(zhì)層表面一端上存在的帶狀電氣絕緣部分之外的部分上的金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位是層疊出數(shù)層，以便鄰接的上述層疊單位中上述電氣絕緣部分位于互為相反一側(cè)的位置。
圖22為示意性表示具有上述A結(jié)構(gòu)的元件層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
元件層510是由電介質(zhì)層511和層疊在該電介質(zhì)層511上的第1金屬薄膜層512和第2金屬薄膜層514構(gòu)成的層疊單位515層疊出數(shù)層而成的。第1金屬薄膜層512和第2金屬薄膜層514由帶狀的電氣絕緣部分513所區(qū)分。
另外，鄰接的層疊單位中各電氣絕緣部分的層疊位置必須是不同的。即，如圖22所示，在層疊單位515上鄰接地層疊有層疊單位515a的情況下，層疊單位515中電氣絕緣部分513和層疊單位515a中電氣絕緣部分513a的層疊位置必須是不同的。這樣，通過(guò)依次層疊電氣絕緣部分的位置不同的層疊單位，可在層疊體的側(cè)部形成了外部電極時(shí)(參照?qǐng)D33)形成電容器。即，設(shè)置層疊單位515的第1金屬薄膜層512和同與其鄰接的層疊單位515的第1金屬薄膜層512a大致同電位連接的外部電極(圖中未示出)、層疊單位515的第2金屬薄膜層514和層疊單位515a的第2金屬薄膜層514a大致同電位連接的外部電極(圖中未示出)，并使兩外部電極之間具有電位差。此時(shí)，通過(guò)將層疊單位515和與其鄰接的層疊單位515a的電氣絕緣部分513和513a配置在不同的位置上，形成層疊單位515的第1金屬薄膜層512和層疊單位515a的第2金屬薄膜層514a分別為電極、電介質(zhì)層511a中夾在第1金屬薄膜層512和第2金屬薄膜層514a之間的部分為電介質(zhì)(容量產(chǎn)生部分)的電容器。因此，鄰接的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置不同是表示這種層疊位置的不同是可形成上述電容器的容量產(chǎn)生部分的程度。這樣，從這一觀點(diǎn)出發(fā)，為了盡可能增大容量產(chǎn)生部分的面積，最好配置電氣絕緣部分。
另外，在上述中，電介質(zhì)層511a中夾在第1金屬薄膜層512和第2金屬薄膜層512a之間的部分以外的部分與電容器的容量形成無(wú)關(guān)。同時(shí)，層疊單位515的第2金屬薄膜層514和層疊單位515a的第1金屬薄膜層512a不具有任何電容器電極的功能。但是，這種層疊單位515的第2金屬薄膜層514和層疊單位515a的第1金屬薄膜層512a在增強(qiáng)外部電極的附著強(qiáng)度這一點(diǎn)上是有意義的。即，外部電極的附著強(qiáng)度在很大程度上取決于與金屬薄膜層的連接強(qiáng)度，而與電介質(zhì)層的連接強(qiáng)度幾乎無(wú)關(guān)。因此，即使是與電容器的容量產(chǎn)生無(wú)關(guān)的金屬薄膜層，由于其存在，也可大幅度提高作為電容器時(shí)外部電極的附著強(qiáng)度。這種金屬薄膜層的存在在象本發(fā)明的這種非常小型的層疊體的情況下具有特別重要的意義，雖然外部電極是通過(guò)金屬噴鍍等形成的，但此時(shí)噴鍍的金屬粒子比較大，在象本發(fā)明的這種電介質(zhì)層是非常薄的層疊體的情況下，難以侵入金屬薄膜層之間。而且，由于層疊體小而露出的金屬薄膜層部也很小。因此，從確保外部電極的附著強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看，盡可能增大與外部電極的接觸面積是非常重要的。
從制造容易性的觀點(diǎn)來(lái)看，電氣絕緣部分的形狀為具有一定寬度W的帶狀。圖23為從圖22中III-III線的箭頭方向所視的剖視圖。雖然對(duì)電氣絕緣部分的寬度W并未作特別限制，但以0.03～0.5mm為好，為0.05～0.4mm更好，為0.1～0.3mm最好。當(dāng)大于這一范圍時(shí)，作為電容器的容量產(chǎn)生部分的面積將減小，不能實(shí)現(xiàn)高容量化。另一方面，當(dāng)小于這一范圍時(shí)，難以確保電氣絕緣性，而且難以正確地制造窄幅的電氣絕緣部分。
在元件層具有A結(jié)構(gòu)的情況下，構(gòu)成元件層的每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置最好在元件層整體上不在同一位置。圖24為示意性表示具有這種結(jié)構(gòu)的元件層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。即，每隔一層的層疊單位525b的電氣絕緣部分523b的位置相對(duì)于層疊單位525的電氣絕緣部分523是與電氣絕緣部分523不在同一位置上，而是向電氣絕緣部分的寬度方向只偏離d。以下，同樣地將每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的位置向電氣絕緣部分寬度方向的任一方向只偏離d。或者，也可以是每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的位置在同一位置上，而每隔三層的層疊單位中電氣絕緣部分的位置向電氣絕緣部分的寬度方向偏離。
通過(guò)使電氣絕緣部分的層疊位置這樣偏離，可抑制元件層的上下面、和層疊體的上下面的凹凸。即，由于在電氣絕緣部分上沒(méi)有金屬薄膜層，所以在整體觀察元件層時(shí)，該部分的層疊厚度減少，在元件層上表面的526a、526b的部分上產(chǎn)生出凹部。這種凹部在進(jìn)行錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差，并對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中兩側(cè)的電介質(zhì)層和金屬薄膜層將傾斜，因此，電介質(zhì)層和金屬薄膜層中的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)電介質(zhì)層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于電介質(zhì)層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生耐電流特性降低等。
圖25表示示意性示出具有上述B結(jié)構(gòu)的元件層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
元件層530是將由電介質(zhì)層531和層疊在該電介質(zhì)層單面上的金屬薄膜層532觀察的層疊單位534層疊出數(shù)層而成的。在存在于電介質(zhì)層單面上的帶狀電氣絕緣部分533上不存在金屬薄膜層532。
另外，鄰接的層疊單位中各電氣絕緣部分要位于互為相反的一側(cè)。即，如圖25所示，層疊單位534上鄰接地層疊有層疊單位534a的情況下，當(dāng)層疊單位534的電氣絕緣部分533存在于電介質(zhì)層531的右端時(shí)，層疊單位534a的電氣絕緣部分533a要存在于電介質(zhì)層531a的左端。這樣，通過(guò)使電氣絕緣部分的位置位于互為相反一側(cè)地依次層疊出層疊單位，可在當(dāng)外部電極形成在層疊體的側(cè)部上時(shí)(參照?qǐng)D33)形成電容器。即，一方的外部電極連接在層疊單位534的金屬薄膜層532上，另一方的外部電極連接在鄰接的層疊單位534a的金屬薄膜層532a上，并使兩外部電極之間具有電位差。此時(shí)，形成層疊單位534的金屬薄膜層532和層疊單位534a的金屬薄膜層532a分別為電極、夾在金屬薄膜層532和金屬薄膜層532a之間的部分為電介質(zhì)(容量產(chǎn)生部分)的電容器。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，最好盡量減小電氣絕緣部分的寬度，以便盡可能地增大容量產(chǎn)生部分的面積。
從制造容易性的觀點(diǎn)出發(fā)，使電氣絕緣部分的形狀為具有一定寬度W的帶狀。圖26中示出從圖25中IV-IV線的箭頭方向所視的剖視圖。雖然對(duì)電氣絕緣部分的寬度W并未作特別限制，但以0.03～0.5mm為好，為0.05～0.4mm更好，為0.1～0.3mm最好，這從電容器的高容量化、確保電氣絕緣性和制造容易性的觀點(diǎn)來(lái)看是合適的。
在元件層采取B結(jié)構(gòu)的情況下，每隔一層的層疊單位中帶狀的電氣絕緣體的寬度必須是在整體觀察層疊體時(shí)均不是同一寬度。圖27表示示意性示出具有這種結(jié)構(gòu)的元件層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。即，如圖27所示，相對(duì)于層疊單位544的電氣絕緣部分543，使每隔一層的層疊單位544b中電氣絕緣部分543b的寬度與電氣絕緣部分543不同。以下，依次改變每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度?；蛘?，也可使每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度為相同的寬度，而改變每隔三層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度。
由于當(dāng)使電氣絕緣部分的寬度均為同一寬度時(shí)，在存在電氣絕緣部分的端部上金屬薄膜層的層疊數(shù)少，所以在整體觀察層疊體時(shí)，該部分的層疊厚度減少，在層疊體上表面上產(chǎn)生出顯著的凹部。這種凹部在進(jìn)行將層疊體錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差，并對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中側(cè)部的電介質(zhì)層和金屬薄膜層將傾斜，因此，電介質(zhì)層和金屬薄膜層中的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)電介質(zhì)層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于電介質(zhì)層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生導(dǎo)電不良等。
即使在元件層采取上述的A、B結(jié)構(gòu)中任一種的情況下，由電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位也必須要層疊出數(shù)層。通過(guò)層疊出數(shù)層可形成電容器。層疊數(shù)以100層以上為好，為1000層以上則稍好，為2000層以上更好，為3000層以上最好。層疊數(shù)越多，在作為電容器使用時(shí)可為容量大的電容器。而且，本發(fā)明的層疊體由于具有后述的加強(qiáng)層，以及最好具有保護(hù)層，所以即使減薄電介質(zhì)層，也可獲得外部電極的高附著強(qiáng)度。而且，可充分承受熱負(fù)荷或外力。因此，即使減薄電介質(zhì)層的厚度，增加層疊數(shù)，整體的厚度也不會(huì)過(guò)厚，與以往的薄膜電容器相比，可獲得體積相同則容量高、容量相同則體積小的電容器。
電介質(zhì)層的獲得(容量產(chǎn)生部分的厚度)T1(參照?qǐng)D22)、T3(參照?qǐng)D25)為1μm以下為好，為0.7μm以下則更好，為0.4μm以下最好。通過(guò)減薄電介質(zhì)層(容量產(chǎn)生部分)的厚度，可獲得在作為電容器使用時(shí)容量大的電容器。
對(duì)結(jié)構(gòu)A的元件層中第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層的厚度T2(參照?qǐng)D22)及結(jié)構(gòu)B的元件層中金屬薄膜層的厚度T4(參照?qǐng)D25)并未作特別限制，但最好為50nm以下，為40nm以下則更好。對(duì)下限并未作特別限制，但最好為10nm以上，為20nm以上則更好。而且，膜阻抗以2Ω/□以上為好，為3Ω/□以上則更好，為5Ω/□以上最好。對(duì)上限并未作特別限制，但以15Ω/□以下為好，為10Ω/□以下則更好，為8Ω/□以下最好。而且，在采取A結(jié)構(gòu)的情況下，第1金屬薄膜層的厚度和第2金屬薄膜層的厚度可以是不同的，但為相同則可確保層疊體的整體厚度均勻，所以是合適的。
各層疊單位中電介質(zhì)層的厚度T1(參照?qǐng)D22)、T3(參照?qǐng)D25)和金屬薄膜層的厚度T2(參照?qǐng)D22)、T4(參照?qǐng)D25)的比T1/T2、T3/T4均為20以下，特別是當(dāng)比值為15以下時(shí)，發(fā)現(xiàn)了在因電介質(zhì)層上的針孔等相對(duì)向的金屬薄膜層電氣短路時(shí)，該金屬薄膜層因過(guò)電流而燒失或熔失，從而除去缺陷這種自我恢復(fù)的功能，所以是所希望的。
電介質(zhì)層的表面粗度Ra(十點(diǎn)平均粗度)最好為0.1μm以下，為0.02μm則更好。而且，金屬薄膜層的表面粗度Ra(十點(diǎn)平均粗度)最好為0.1μm以下，為0.02μm以下則更好。若表面粗度過(guò)大，則在表面的微小突起部上將產(chǎn)生電場(chǎng)集中，并有可能產(chǎn)生電介質(zhì)層的破壞或金屬薄膜層的燒失。另外，在以往的薄膜電容器中，為了確保傳送性，或防止薄膜之間的粘連，使外部粒子(例如二氧化硅等的無(wú)機(jī)粒子或有機(jī)粒子)混入薄膜中以確保一定的表面粗度。本發(fā)明的層疊體僅限于采用后述的制造方法，不必因上述的原因而混入外部粒子，因此，可獲得電氣特性良好的層疊體。本發(fā)明的表面粗度Ra(十點(diǎn)平均粗度)的測(cè)量是用前端直徑為10μm的寶石唱針，并采用測(cè)量荷重為10mg的接觸式表面粗度計(jì)測(cè)量的。
電介質(zhì)層的硬度為最好是50～95％，為70～90％則更好。硬度表示在例如使用樹(shù)脂作為電介質(zhì)層的情況下其聚合和/或交聯(lián)的程度，當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在層疊體制造過(guò)程中的加壓或?qū)盈B體組裝工序中的外力作用下易產(chǎn)生變形，從而產(chǎn)生金屬薄膜層破裂或短路。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)，形成外部電極時(shí)的噴鍍金屬粒子難以侵入金屬薄膜層之間，減弱了外部電極的附著強(qiáng)度，并在后述的層疊體制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體時(shí)、在經(jīng)壓制獲得平板狀層疊體的母元件時(shí)、或在層疊體的組裝工序中施加了外力等的情況下產(chǎn)生破裂等問(wèn)題。本發(fā)明的硬度采用紅外光譜硬度計(jì)測(cè)量C＝O基的吸光度和C＝C基(1600cm-1)的吸光度之比、以及各單體和硬化物的比值，并從1中減去減少的吸光度作為硬度。
作為電介質(zhì)層的材料，只要是可層疊成1μm以下、并可良好地發(fā)揮電介質(zhì)體的功能的材料即可，并未作特別的限制，但最好是例如以丙烯酸酯樹(shù)脂或乙烯基樹(shù)脂為主要成分。具體地說(shuō)，最好為多官能(甲基)丙烯酸酯單體，多官能乙烯基醚單體的聚合物，其中，二環(huán)戊二烯二甲醇二丙烯酸酯、環(huán)己烷二甲醇二乙烯基醚單體等的聚合物或從中置換了烴基的單體的聚合物在電氣特定這一點(diǎn)上是所希望的。
作為金屬薄膜層的材料，最好是從例如鋁、銅、鋅、錫、金、銀、鉑構(gòu)成的組中選擇出的至少一種，其中，鋁在蒸鍍性和經(jīng)濟(jì)性上是最好的。另外，為了提高金屬薄膜層的耐濕性，有時(shí)也需使表面氧化。而且，除了上述的金屬之外，也可少量含有其它元素或添加劑等。
加強(qiáng)層本發(fā)明的第1層疊體(圖20)的加強(qiáng)層503a、503b和本發(fā)明的第2層疊體(圖21)的加強(qiáng)層507a、507b必須要有下述C、D中任一種結(jié)構(gòu)。
C由樹(shù)脂層和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上、由帶狀的電氣絕緣帶所區(qū)分的第1金屬層和第2金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成。
D由樹(shù)脂層和層疊在上述樹(shù)脂層的單面上除了存在于上述樹(shù)脂層表面一端的帶狀電氣絕緣帶之外的部分上的金屬層構(gòu)成的層疊單位構(gòu)成。
這種加強(qiáng)層在層疊體的制造過(guò)程中，或采用其的電子元件、特別是電容器的制造過(guò)程中，或?qū)⑵浒惭b在印刷電路板上的過(guò)程中可有效地防止元件層部分因熱負(fù)荷或外力而受損。另外，由于加強(qiáng)層具有金屬層，所以有效地提高外部電極(參照?qǐng)D33)的附著強(qiáng)度。即，外部電極的附著強(qiáng)度取決于與金屬層的連接強(qiáng)度，而與樹(shù)脂層的連接強(qiáng)度幾乎無(wú)關(guān)。因此，由于存在金屬層的加強(qiáng)層，可大幅度提高作為電容器時(shí)的外部電極附著強(qiáng)度。另外，加強(qiáng)層可在例如形成外部電極、作為電容器使用的情況下起到電容器的容量產(chǎn)生部分的功能，但無(wú)此功能的電容器的設(shè)計(jì)等容易。
C、D中任一結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)層均在樹(shù)脂層上形成有電氣絕緣帶。若沒(méi)有電氣絕緣帶，則在層疊體的兩側(cè)對(duì)向地設(shè)置外部電極(參照?qǐng)D33)時(shí)，兩外部電極通過(guò)這一金屬層而短路。從制造容易性的觀點(diǎn)來(lái)看，電氣絕緣帶的形狀為具有一定寬度的帶狀。
本發(fā)明的層疊體是元件層的兩側(cè)上設(shè)置加強(qiáng)層。通過(guò)在兩側(cè)上設(shè)置，發(fā)現(xiàn)提高元件層的保護(hù)和外部電極的附著強(qiáng)度效果良好。
加強(qiáng)層既可以直接層疊在元件層上，也可中介有其它層而層疊。
具有C或D結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)層可以是其層疊單位是一層的，但為了進(jìn)一步體現(xiàn)上述加強(qiáng)層的效果，最好其層疊單位是層疊出數(shù)層的。
為了充分體現(xiàn)上述效果，加強(qiáng)層的厚度(單面一側(cè)整體的厚度)以20μm以上為好，為50～500μm則更好，為100～300μm最好。
圖28表示示意性示出具有上述C的層疊單位層疊出數(shù)層的結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
加強(qiáng)層550為至少層疊了一層由樹(shù)脂層551和在其單面上層疊的第1金屬層552及第2金屬層553構(gòu)成的層疊單位555。第1金屬層552和第2金屬層553是由電氣絕緣帶554所區(qū)分的。
對(duì)電氣絕緣帶的配置位置并未作特別限制，但圖28所示，最好是配置在加強(qiáng)層的大致中央部上。當(dāng)配置在與元件層中電氣絕緣部分大致相同的位置上時(shí)，層疊體上表面上產(chǎn)生的凹部將增大，在向印刷電路板上錫焊安裝時(shí)使操作性變差，并有可能對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣部分或電氣絕緣帶。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的電氣絕緣部分中兩側(cè)的電介質(zhì)層和金屬薄膜層將傾斜，因此，層疊厚度將變薄，易于產(chǎn)生電容器的耐壓降低，或在電介質(zhì)層中產(chǎn)生針孔和金屬薄膜層的導(dǎo)電不良等。
在層疊出二層以上加強(qiáng)層的上述層疊單位的情況下，電氣絕緣帶的層疊位置最好是在整體(元件層的單面一側(cè)的加強(qiáng)層整體)觀察加強(qiáng)層時(shí)不在同一位置。例如，如圖29所示，使鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的層疊位置只偏離d1。以下，同樣地使鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的位置向電氣絕緣帶寬度方向的任一方向只偏離d1?；蚴惯B續(xù)二層(或二層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的位置為同一位置，而使第三層(或第三層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的位置向電氣絕緣帶的寬度方向偏離。當(dāng)使層疊位置相同時(shí)，在層疊體表面的電氣絕緣帶上將產(chǎn)生凹部，在進(jìn)行錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差，并有可能對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)定生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣帶或電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的元件層的電氣絕緣部分兩側(cè)的電介質(zhì)層和金屬薄膜層將傾斜，因此，層疊厚度變薄，易產(chǎn)生作為電容器的耐壓降低、電介質(zhì)層中產(chǎn)生針孔和金屬薄膜層的導(dǎo)電不良等。
另一方面，若偏離量d1過(guò)大，則不僅層疊體上表面的凹部解消效果不明顯，而且當(dāng)使電氣絕緣帶的層疊位置與元件層中電氣絕緣部分的層疊位置一致時(shí)，具有在層疊體表面上產(chǎn)生凹部的問(wèn)題。另外，當(dāng)使鄰接的層疊單位中第1金屬層和第2金屬層重復(fù)時(shí)，該重復(fù)部分形成電容器，有可能產(chǎn)生靜電容量設(shè)計(jì)上的不良情況。
圖30表示示意性示出具有上述D的使層疊單位層疊出數(shù)層的加強(qiáng)層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
本例的加強(qiáng)層570是將由樹(shù)脂層571和層疊在上述樹(shù)脂層單面上的金屬層572構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的。上述樹(shù)脂層表面的一端存在的帶狀電氣絕緣帶部分573上不存在金屬層。
在將加強(qiáng)層中具有D結(jié)構(gòu)的層疊單位層疊出二層以上的情況下，電氣絕緣帶的寬度最好是在整體(元件層單面一側(cè)的加強(qiáng)層整體)觀察加強(qiáng)層時(shí)不相同。例如，如圖31所示，改變鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶582相對(duì)于電氣絕緣帶581的寬度，進(jìn)而改變鄰接的層疊單位的電氣絕緣帶583的寬度，以下依次改變電氣絕緣帶的寬度?；蛘咭部墒惯B續(xù)的二層(或二層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的寬度相同，而改變第三層(或第三層以上)的層疊單位中電氣絕緣帶的寬度。
由于當(dāng)使電氣絕緣帶的寬度均為同一寬度時(shí)，在存在電氣絕緣帶的端部金屬薄膜層的層疊數(shù)少，所以在整體觀察層疊體時(shí)，該部分的層疊厚度減少，在層疊體上表面上產(chǎn)生出顯著的凹部。這種凹部在進(jìn)行將層疊體錫焊在印刷電路板上的情況下使操作性變差，并對(duì)焊劑的濕潤(rùn)性產(chǎn)生不良影響。而且，當(dāng)發(fā)生這種凹部時(shí)，隨著該凹部的深度逐漸增大，在層疊體的制造過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)后述的使圖形材料附著在凹部的底部上，從而難以形成具有一定寬度的良好的電氣絕緣帶或電氣絕緣部分。另外，隨著凹部的發(fā)生，其上層疊的元件層的電氣絕緣部分中側(cè)部的電介質(zhì)層和金屬薄膜層將傾斜，因此，電介質(zhì)層和金屬薄膜層中的層疊厚度將局部變薄。當(dāng)電介質(zhì)層的層疊厚度局部變薄時(shí)，在將層疊體作為電容器使用的情況下，由于這一部分的存在而降低了電容器的耐壓性，而且，由于電介質(zhì)層中的針孔而產(chǎn)生短路。另外，當(dāng)金屬薄膜層的層疊厚度局部變薄時(shí)，易于在該部分上產(chǎn)生導(dǎo)電不良等。
雖然加強(qiáng)層在形成外部電極時(shí)不必形成作為電容器的容量產(chǎn)生部分，但也可以主動(dòng)地形成容量產(chǎn)生部分。
圖32表示示意性示出具備作為電容器的容量產(chǎn)生部分的功能的加強(qiáng)層一例的厚度方向(層疊方向)剖視圖。
加強(qiáng)層590是將由樹(shù)脂層591和層疊在該樹(shù)脂層單面上的金屬層592構(gòu)成的層疊單位594層疊出數(shù)層而成的。在該樹(shù)脂層單面的一端上存在的帶狀電氣絕緣帶593上不存在金屬層592。另外，鄰接的層疊單位中各電氣絕緣帶位于互為相反一側(cè)。即如圖32所示，在層疊單位594上鄰接地層疊有層疊單位594a的情況下，當(dāng)層疊單位594的電氣絕緣帶593存在于樹(shù)脂層591的右端時(shí)，層疊單位594a的電氣絕緣帶593a要存在于樹(shù)脂層591a的左端。這樣，通過(guò)使電氣絕緣部分的位置位于互為相反一側(cè)地依次層疊出層疊單位，可在當(dāng)外部電極形成在層疊體的側(cè)部上時(shí)(參照?qǐng)D33)使加強(qiáng)層起到電容器的容量產(chǎn)生部分的功能。
在這種情況下，構(gòu)成加強(qiáng)層的每隔一層的層疊單位中電氣絕緣帶的寬度最好是在加強(qiáng)層整體上不相同。即，如圖32所示，相對(duì)于層疊單位594的電氣絕緣部分593，使每隔一層的層疊單位594b中電氣絕緣帶593b的寬度與電氣絕緣帶593不同。以下，依次改變每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度?；蛘?，也可使每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度為相同的寬度，而改變每隔三層的層疊單位中電氣絕緣部分的寬度。這樣一來(lái)，可抑制在元件層的上表面上產(chǎn)生凹部，不易發(fā)生上述問(wèn)題。
另外，在使樹(shù)脂層具有作為電容器的容量產(chǎn)生部分的功能的情況下，作為元件層的層疊結(jié)構(gòu)，可采用所示出的圖22、圖24或圖25的層疊結(jié)構(gòu)，以取代上述圖32的結(jié)構(gòu)。
在樹(shù)脂層采取上述C、D中任一種結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)樹(shù)脂層和金屬層的材料并未作特別限制，但從制造效率這一點(diǎn)考慮，最好與分別在電介質(zhì)層和金屬薄膜層中使用的材料相同。另一方面，為了調(diào)整與外部電極的附著強(qiáng)度，或以調(diào)整層疊體整體的硬度或機(jī)械強(qiáng)度為目的，有時(shí)也采用與電介質(zhì)層和金屬薄膜層中使用的材料不同的材料。
加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的硬度最好為50～95％，為70～90％則更好。當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在施加有層疊體制造過(guò)程中的壓制或?qū)盈B體安裝過(guò)程中的外力等時(shí)易產(chǎn)生變形。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)在形成外部電極的情況下噴鍍金屬粒子難以侵入金屬層之間，減弱了外部電極的附著強(qiáng)度，或在后述的層疊體制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體的情況下、進(jìn)行壓制而獲得平板狀層疊體母元件的情況下，或在層疊體的安裝工序中施加了外力的情況下有可能產(chǎn)生破裂等問(wèn)題。
樹(shù)脂層的厚度T5(圖28)、T7(圖30)以0.1～1μm為好，為0.1～0.6μm則更好。而且，金屬層的厚度T6(圖28)、T8(圖30)以100～500埃為好，為200～400埃則更好，膜阻抗以1～10Ω/□為好，為2～6Ω/□則更好。雖然在圖28的情況下第1金屬層和第2金屬層的厚度可以是不同的，但由于使其相同可確保層疊體整體厚度的均勻性，所以是所希望的。
保護(hù)層本發(fā)明的第1層疊體(圖20)是在上述加強(qiáng)層的兩側(cè)上再層疊保護(hù)層504a、504b。
保護(hù)層在層疊體的制造過(guò)程中，或采用其的電子元件、特別是電容器的制造過(guò)程中，或?qū)⑵浒惭b在印刷電路板上的過(guò)程中防止元件層502的部分因熱負(fù)荷或外力而受損是有效的。而且，即使是關(guān)于提高與外部電極的附著強(qiáng)度，與金屬薄膜層或金屬層相比，其中程度較低的具有一定的效果。
為了充分實(shí)現(xiàn)元件層部分502的保護(hù)，保護(hù)層504a、504b必須要設(shè)置在加強(qiáng)層503a、503b的兩側(cè)。另外，保護(hù)層既可以直接層疊在加強(qiáng)層上，也可以中介有其它層地層疊。
對(duì)保護(hù)層的厚度并未作特別限制，可根據(jù)層疊體所處的環(huán)境等適當(dāng)決定，但為了充分體現(xiàn)上述的效果，通常以2μm以上為好，為2～100μm則更好，為4～30μm最好。
對(duì)保護(hù)層的材料并未作特別限定，但如果采用分別在電介質(zhì)層和/或樹(shù)脂層中使用的材料，則可提高制造效率。另一方面，為了使保護(hù)層具有特定的功能，也可采用與電介質(zhì)層和/或樹(shù)脂層中所使用的材料不同的材料。例如，若采用2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯等環(huán)氧酯時(shí)，由于加強(qiáng)層與保護(hù)層的密接性良好，所以是合適的。
保護(hù)層的硬度為50～95％，特別是為70～90％為好。當(dāng)硬度小于上述范圍時(shí)，在層疊體制造過(guò)程中的壓制或?qū)盈B體組裝工序中的外力作用下易產(chǎn)生變形。另一方面，當(dāng)硬度大于上述范圍時(shí)，在后述的層疊體制造過(guò)程中從筒輥上取下圓筒狀層疊體的連續(xù)體的情況下、在經(jīng)壓制獲得平板狀層疊體的母元件的情況下、或在層疊體的安裝工序中施加了外力的情況下有可能產(chǎn)生破裂等問(wèn)題。
可將保護(hù)層著色為特定的顏色。這樣，在作為電子元件安裝在印刷電路板上時(shí)的圖案識(shí)別的識(shí)別精度提高，各制品的判別容易。著色可以是將顏料等著色劑混入、或用涂料等涂敷在外表面上即可。而且，也可根據(jù)需要使保護(hù)層為透明的。
本發(fā)明的第2層疊體(圖21)中上述保護(hù)層不是必須的。但是，在第2層疊體中，必須要滿足以下E或F中至少一方。
E電介質(zhì)層和樹(shù)脂層的厚度不同。
F金屬薄膜層和金屬層的厚度不同。
即，元件層中電介質(zhì)層的厚度T1(圖22)、T3(圖25)必須要和加強(qiáng)層中金屬層的厚度T5(圖28)、T7(圖30)不同。特別是，加強(qiáng)層中金屬層的厚度T5(圖28)、T7(圖30)最好是比元件層中電介質(zhì)層的厚度T1(圖22)、T3(圖25)厚。
而且，元件層中金屬薄膜層的厚度T2(圖22)、T4(圖25)必須要和加強(qiáng)層中金屬層的厚度T6(圖28)、T8(圖30)不同。特別是，加強(qiáng)層中金屬層的厚度T6(圖28)、T8(圖30)最好是比元件層中金屬薄膜層的厚度T2(圖22)、T4(圖25)厚。
如上所述，加強(qiáng)層是以元件層的保護(hù)和提高附著強(qiáng)度為主要目的設(shè)置的。而且，保護(hù)層是以元件層的保護(hù)為主要目的，并希望對(duì)外部電極的附著強(qiáng)度有一定效果而設(shè)置的。因此，在不設(shè)置保護(hù)層的本發(fā)明第2層疊體(圖21)中，必須要使加強(qiáng)層同時(shí)具有保護(hù)層的功能。因而，必須要改變上述元件層部分和加強(qiáng)層部分的各層厚度。尤其是使加強(qiáng)層的樹(shù)脂層或金屬層的厚度厚于元件層中電介質(zhì)層或金屬薄膜層對(duì)于元件層部分的保護(hù)和提高外部電極的附著強(qiáng)度是有效的。即，加強(qiáng)層中的樹(shù)脂層或金屬層的厚度較厚的一方起到相對(duì)于外力或熱應(yīng)力的緩沖作用。而且，外部電極是通過(guò)噴鍍而形成的，但這種噴鍍粒子較粗，難以充分侵入元件層的金屬薄膜層之間。但是，從確保作為電容器時(shí)的容量來(lái)看，電介質(zhì)層的厚度不能增厚。因而，通過(guò)增厚加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度，可使噴鍍金屬的侵入容易，易于提高外部電極的附著強(qiáng)度。而且，由于從側(cè)面露出的金屬層的面積越大，與外部電極的接觸面積就越大，所以通過(guò)增厚加強(qiáng)層中金屬層的厚度，可提高外部電極的附著強(qiáng)度。
因此，即使設(shè)置保護(hù)層的本發(fā)明第1層疊體(圖20)中，從元件層的保護(hù)和提高外部電極的附著強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，最好是使元件層中電介質(zhì)層的厚度T1(圖22)、T3(圖25)與加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度T5(圖28)、T7(圖30)不同，特別是使加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度T5(圖28)、T7(圖30)比元件層中電介質(zhì)層的厚度T1(圖22)、T3(圖25)厚，而且，最好是使元件層中金屬薄膜層的厚度T2(圖28)、T4(圖25)與加強(qiáng)層中金屬層的厚度T6(圖28)、T8(圖30)不同，特別是使加強(qiáng)層中金屬層的厚度T6(圖28)、T8(圖30)比元件層中金屬薄膜層的厚度T2(圖22)、T4(圖25)厚。
本發(fā)明的第1和第2層疊體(圖20、圖21)中元件層具有上述A、B中任一種結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)層具有上述C、D中任一種結(jié)構(gòu)。因此，可認(rèn)為層疊結(jié)構(gòu)有四種組合，層疊體可以是其中任一種的結(jié)構(gòu)。根據(jù)層疊體的用途或要求特性適當(dāng)選擇即可。
例如，在特別要求外部電極的附著強(qiáng)度的情況下，可選擇A作為元件層，選擇C作為加強(qiáng)層。這樣，外部電極的附著強(qiáng)度取決于與金屬薄膜層或金屬層的連接強(qiáng)度，而與電介質(zhì)層或樹(shù)脂層的連接強(qiáng)度幾乎無(wú)關(guān)。因此，通過(guò)選擇與外部電極連接的金屬薄膜層或金屬層的數(shù)量多的A、C，可大幅度提高外部電極的附著強(qiáng)度。
而且，若要增大作為電容器的容量，則元件層可選擇B。這是因?yàn)榭稍龃笞鳛殡娙萜鞯娜萘慨a(chǎn)生部分所寄予的電介質(zhì)層的面積的緣故。
另外，為了便于制造，多采用元件層為A時(shí)加強(qiáng)層為C，而元件層為B時(shí)加強(qiáng)層為D。
外部電極本發(fā)明的第1和第2層疊體的層疊體通過(guò)在其對(duì)向的兩側(cè)面上形成外部電極，可易于作為電子元件等使用。
圖33示意性例示出本發(fā)明第1層疊體(圖20)上形成了外部電極的立體圖。在元件層502采取A結(jié)構(gòu)的情況下，第1金屬薄膜層和第2金屬薄膜層分別與外部電極601a、601b電連接，在元件層2采取B結(jié)構(gòu)的情況下，鄰接的層疊單位中金屬薄膜層交互地與外部電極601a、601b電連接。同樣地，在加強(qiáng)層503a、503b采取C結(jié)構(gòu)的情況下，第1金屬層和第2金屬層分別與外部電極601a、601b電連接，在加強(qiáng)層503a、503b采取D結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)采取圖30、圖31的層疊形態(tài)時(shí)，金屬層只與外部電極601a、601b中的任一方電連接，而采取圖32的層疊形態(tài)時(shí)，鄰接的層疊單位的金屬層交互地與外部電極601a、601b電連接。
在本發(fā)明的第2層疊體(圖21)上形成外部電極的情況下，與上述圖33同樣，各金屬薄膜層和各金屬層與兩外部電極電連接。
外部電極可通過(guò)例如金屬噴鍍黃銅等而形成。而且，也可由數(shù)層構(gòu)成外部電極。例如，可通過(guò)金屬噴鍍形成與元件層中金屬薄膜層電連接的基底層，并在其上通過(guò)金屬噴鍍、錫焊、或涂敷等方法設(shè)置其它的層。具體地說(shuō)，可分別有選擇地在基底層上形成與層疊體的附著強(qiáng)度良好的金屬，而且，在上層再形成與其接觸(層疊)的各種金屬或樹(shù)脂的粘接性良好的金屬。
另外，考慮到實(shí)際安裝時(shí)的錫焊安裝性等，也可在其上實(shí)施熔融鍍錫、溶解鍍錫、無(wú)電解鍍錫。此時(shí)，作為基底層，也可形成涂敷使銅粉等分散在熱固化性苯酚樹(shù)脂中的導(dǎo)電性軟膏、并加熱固化的層，或形成銅/黃磷/銀構(gòu)成的合金的金屬噴鍍層等。
而且，也可在外部電極上設(shè)置凸出電極。這樣，在向電路板上安裝時(shí)更加容易。作為凸出電極，可從周知的材料、形狀的電極中適當(dāng)選擇而設(shè)置。
另外，也可根據(jù)用途實(shí)施必要的外包裝。例如，以提高層疊體的耐濕性或保護(hù)露出的金屬薄膜層和/或金屬層為目的，包覆厚度為數(shù)十埃的硅烷偶聯(lián)劑等的表面處理劑，或在金屬薄膜層露出的面上設(shè)置涂敷了數(shù)百μm厚的光或熱固化性樹(shù)脂、并已固化的層。
這樣獲得的層疊體可用于超小型電容器、超小型線圈、超小型電阻或其復(fù)合元器件等用途，其中，最適合用于電容器等電子元件中。特別是，由于本發(fā)明的層疊體為體積小、容量高的電容器，所以在用于超小型電容器的情況下實(shí)用價(jià)值最高。
制造方法以下，對(duì)本發(fā)明的層疊體制造方法加以說(shuō)明。
圖34為例示用于制造本發(fā)明的層疊體的制造裝置一例的示意圖。
在以一定的角速度或圓周速度向圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)的筒輥701的下部配置金屬蒸鍍?cè)?04，而在筒輥701的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)上配置樹(shù)脂蒸發(fā)源702，在上游側(cè)配置圖形材料添加裝置703。
而且，在本例中，在金屬蒸鍍?cè)?04和樹(shù)脂蒸發(fā)源702之間配置圖形材料除去裝置707，在樹(shù)脂蒸發(fā)源702和圖形材料添加裝置703之間配置樹(shù)脂固化裝置708及樹(shù)脂表面處理裝置709，但這些可根據(jù)需要設(shè)置。
這些裝置收納在真空容器705中，其內(nèi)部由真空泵706保持在真空狀態(tài)。
筒輥701的外周面上精加工成平滑、最好是鏡面狀，并冷卻至-20～40℃為好，冷卻至-10～10℃則更好。旋轉(zhuǎn)速度可自由設(shè)定，但應(yīng)為15～70rpm。
金屬蒸鍍?cè)?04為可使金屬蒸鍍朝向筒輥701的表面的裝置，以形成元件層的金屬薄膜層和加強(qiáng)層的金屬層。作為蒸鍍金屬，可使用例如從鋁、銅、鋅、錫、金、銀、鉑構(gòu)成的組中選擇出的至少一種。另外，也可通過(guò)飛濺、離子鍍敷等公知的方式取代金屬蒸鍍而形成金屬薄膜。
樹(shù)脂蒸發(fā)源702為使活性單體樹(shù)脂朝向筒輥701表面蒸發(fā)氣化的裝置，該樹(shù)脂堆積而形成元件層的電介質(zhì)層、加強(qiáng)層的樹(shù)脂層、以及保護(hù)層。
堆積的活性單體樹(shù)脂可根據(jù)需要由樹(shù)脂固化裝置708進(jìn)行聚合和/或交聯(lián)，以形成固化到所希望的硬度的薄膜?？刹捎美珉娮由渚€照射裝置或紫外線照射裝置等作為樹(shù)脂固化裝置。
形成的樹(shù)脂薄膜根據(jù)需要由樹(shù)脂表面處理裝置709進(jìn)行表面處理。例如進(jìn)行氧等離子體處理，可使樹(shù)脂層表面活性化，提高與金屬薄膜的粘接性。
圖形材料添加裝置703為使圖形材料在樹(shù)脂薄膜表面上堆積成帶狀的裝置。在堆積了圖形材料的位置上不形成金屬薄膜，而該處成為元件層的電氣絕緣部分和加強(qiáng)層的電氣絕緣帶。可采用例如油作為圖形材料。作為圖形材料的添加方式，除了從噴嘴噴射蒸發(fā)氣化了的圖形材料、使其在樹(shù)脂薄膜表面上液化的方法，或噴射液狀的圖形材料等非接觸附著方式之外，還有通過(guò)反向涂層、增粘涂層等涂敷方法。在本發(fā)明中，由于不向樹(shù)脂表面施加外力這一點(diǎn)，以非接觸附著方式為好，其中，在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單這一點(diǎn)上，以使蒸發(fā)的圖形材料在樹(shù)脂薄膜表面液化的方法為好。
圖35為圖形材料添加裝置的一例，例示出噴射蒸發(fā)的油、在樹(shù)脂薄膜表面上形成帶狀的油膜的圖形材料添加裝置的立體圖。圖形材料添加裝置703的面711配置成垂直于筒輥701外周面上的法線。在面711上以指定的間隔配置有指定數(shù)量的噴出氣化了的油的噴嘴712。噴嘴712的形狀除了圖35所示的圓形之外，也可是橢圓形、方形、或在沿筒輥表面的移動(dòng)方向上各配置幾個(gè)圓形、橢圓形、方形的孔。
由圖形材料添加裝置703添加的圖形材料根據(jù)需要由圖形材料除去裝置707除去。對(duì)圖形材料的除去方式并未作特別限制，但例如在圖形材料為油的情況下，可通過(guò)加熱器的加熱蒸發(fā)、或等離子體照射的分解而除去，或通過(guò)將其組合而除去。此時(shí)，雖然等離子體照射可采用氧等離子體、氬等離子體、氮等離子體等，但其中氧等離子體為最好。
本發(fā)明的層疊體是通過(guò)筒輥701的旋轉(zhuǎn)，在其外周面上依次形成保護(hù)層、加強(qiáng)層、元件層、加強(qiáng)層、保護(hù)層。
由于為了形成圖22、圖24、圖25和圖27那樣的元件層，每層疊一層由電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位即改變電氣絕緣部分的位置，所以必須要使圖形材料的附著位置向與筒輥701外周面的行進(jìn)方向相垂直的方向只移動(dòng)指定的量。同樣，由于為了形成圖29、圖31和圖32那樣的的加強(qiáng)層，每層疊一層由樹(shù)脂層和金屬層構(gòu)成的層疊單位即改變電氣絕緣帶的位置，所以必須要使圖形材料的附著位置向與筒輥701外周面的行進(jìn)方向相垂直的方向只移動(dòng)指定的量。
在層疊體的制造過(guò)程中，由于隨著層疊單位的依次層疊，層疊厚度逐漸加厚，所以無(wú)論在通過(guò)涂敷圖形材料而直接附著的情況，或在以非接觸方式附著的情況下，最好隨著層疊的進(jìn)行使圖形材料添加裝置703后退。即，在圖34中，最好是將形成在筒輥701上的層疊體外周面和圖形材料添加裝置的噴嘴端之間的距離Dn始終維持在一定間隔的狀態(tài)下層疊。這是因?yàn)樘貏e是在噴射氣化了的油并使其附著的情況下，圖形材料是以一定的指向性擴(kuò)散的，通過(guò)距離Dn的變動(dòng)，附著寬度也變動(dòng)，從而不能穩(wěn)定地獲得指定寬度的電氣絕緣部分的緣故。
圖形材料添加裝置的后退及圖形材料附著位置的移動(dòng)可通過(guò)例如圖36所示的裝置實(shí)現(xiàn)。
首先，圖形材料添加裝置的后退按以下進(jìn)行。即，在可動(dòng)基座801上固定有促動(dòng)器A802，在促動(dòng)器A802的移動(dòng)端上安裝有圖形材料添加裝置703。圖形材料添加裝置703是通過(guò)促動(dòng)器A802可沿箭頭803的方向移動(dòng)地設(shè)置在可動(dòng)基座801上的。在圖形材料添加裝置703上設(shè)置有測(cè)量距筒輥701的表面(在層疊體形成過(guò)程中為層疊體外周面)的距離的間距測(cè)量裝置804?？刹捎美昧思す獾姆墙佑|式測(cè)距裝置作為間距測(cè)量裝置804。間距測(cè)量裝置804在層疊體的制造中始終測(cè)量與筒輥701表面的層疊體外周面之間的距離，并將其信號(hào)輸入間距檢測(cè)回路805中。間距檢測(cè)回路805始終判斷圖形材料添加裝置703的噴嘴端和筒輥701表面(層疊體形成過(guò)程中為層疊體的外周面)之間的距離是否在指定的范圍內(nèi)，當(dāng)在隨著層疊的進(jìn)行判斷出該距離小于指定的范圍的情況下，向促動(dòng)器A802發(fā)出指令，使圖形材料添加裝置703后退指定的量，圖形材料添加裝置703以比為基準(zhǔn)后退指定的量。因此，一邊將圖形材料添加裝置703的噴嘴端與筒輥701上的層疊體外周面之間的距離Dn始終維持在一定的間隔一邊進(jìn)行層疊。
另外，也可不進(jìn)行采用上述這種間距測(cè)量裝置804和間距檢測(cè)回路805的控制，而是根據(jù)筒輥701的轉(zhuǎn)速依次只后退以層疊厚度為基準(zhǔn)預(yù)先設(shè)定的量。而且，為了確認(rèn)，也可同時(shí)采用上述間距測(cè)量裝置804的距離測(cè)量。
然后，圖形材料附著位置的變更按以下進(jìn)行。即，在固定基座806上固定有促動(dòng)器B807。在促動(dòng)器B807的移動(dòng)一端上安裝有上述可動(dòng)基座801?？蓜?dòng)基座801通過(guò)促動(dòng)器B807可沿箭頭808的方向移動(dòng)地設(shè)置在固定基座806上。筒輥701的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器(圖中未示出)監(jiān)視，筒輥701每轉(zhuǎn)一圈向旋轉(zhuǎn)檢測(cè)回路809輸送旋轉(zhuǎn)信號(hào)S1。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)回路809在檢測(cè)出指定次數(shù)(例如一次)的旋轉(zhuǎn)信號(hào)S1時(shí)，向促動(dòng)器B807發(fā)出指令，使可動(dòng)基座801向箭頭808的方向的指定朝向移動(dòng)指定的量，可動(dòng)基座801、即圖形材料添加裝置703據(jù)此向箭頭808的方向的指定朝向移動(dòng)指定的量。而且，圖形材料的附著位置按照筒輥701每旋轉(zhuǎn)指定的圈數(shù)向與筒輥701表面的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)方向成直角的方向只變更指定的量。
如上所述，在筒輥701的外周面上形成將由樹(shù)脂層和在除了帶狀的電氣絕緣帶之外的部分上層疊的金屬層構(gòu)成的層疊單位層疊了指定次數(shù)的加強(qiáng)層、以及將由電介質(zhì)層和在除了帶狀的電氣絕緣部分之外的部分上層疊的金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊了指定次數(shù)的元件層。另外，在設(shè)置保護(hù)層的情況下，為了在形成加強(qiáng)層之前和之后使金屬蒸鍍?cè)?04和圖形材料添加裝置703不起作用，通過(guò)設(shè)置遮蔽板等，使筒輥701旋轉(zhuǎn)直至到達(dá)指定的厚度，由樹(shù)脂蒸發(fā)源702只堆積樹(shù)脂即可。
這樣，在筒輥701的外周面上形成本發(fā)明的層疊體的圓筒狀連續(xù)體。將其沿半徑方向分割(例如，以45°8分割)，并從筒輥701上取下，通過(guò)分別加熱、加壓而形成平板狀的層疊體母元件。
圖37為示出這樣獲得的平板狀層疊體母元件大致結(jié)構(gòu)的一例的局部立體圖。圖中，箭頭901的方向表示筒輥701上的移動(dòng)方向(圓周方向)。
圖37的層疊體母元件900是在筒輥701上依次層疊保護(hù)層904b、加強(qiáng)層903b、元件層902、加強(qiáng)層903a、保護(hù)層904a而成的器件。
之后，通過(guò)沿切斷面905a、905b切斷，獲得本發(fā)明的層疊體。在本例中是獲得元件層具有圖22的結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)層具有圖28的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第1層疊體(圖20)。
另外，通過(guò)適當(dāng)改變圖形材料的添加位置和切斷面905a的位置，可獲得具有上述的各種元件層或加強(qiáng)層的層疊體。
根據(jù)上述的方法，能夠以簡(jiǎn)單的方法、高效、低價(jià)地制造本發(fā)明的層疊體。
以下，采用實(shí)施例對(duì)第二發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。
實(shí)施例6制造出圖20所示的“保護(hù)層/加強(qiáng)層/元件層/加強(qiáng)層/保護(hù)層”構(gòu)成的本發(fā)明第1層疊體。
制造方法如下。
采用圖34所示的裝置制造層疊體。使真空容器705內(nèi)為2×10-4托，將筒輥701的外周面維持在5℃。
首先，使成為保護(hù)層的部分層疊在筒輥701的外周面上。采用二環(huán)戊二烯二甲醇二丙烯酸酯作為保護(hù)層材料，將其氣化，并由樹(shù)脂蒸發(fā)源702堆積在筒輥701的外周面上。然后采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置708，使上述堆積的保護(hù)層材料聚合、固化。通過(guò)使筒輥701旋轉(zhuǎn)而重復(fù)這種操作，在筒輥701的外周面上形成厚度為15μm的保護(hù)層。
接著，層疊成為加強(qiáng)層的部分。樹(shù)脂材料采用與上述保護(hù)層材料相同的材料，將其氣化，并由樹(shù)脂蒸發(fā)源702堆積在保護(hù)層上。然后采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置708，使上述堆積的樹(shù)脂層材料聚合、固化。此時(shí)形成的樹(shù)脂層為0.4μm。之后，通過(guò)樹(shù)脂表面處理裝置709對(duì)表面進(jìn)行氧等離子體處理。接著，通過(guò)圖形材料添加裝置703使圖形材料附著在相當(dāng)于電氣絕緣帶的部分上。采用氟類油作為圖形材料，使其氣化，并從直徑為50μm的噴嘴噴出，附著成寬150μm的帶狀。接著，由金屬蒸鍍?cè)?04使鋁金屬蒸鍍。蒸鍍厚度為300埃，膜阻抗為3Ω/□。之后，通過(guò)圖形材料除去裝置707將由遠(yuǎn)紅外線加熱器加熱和等離子體放電處理所殘存的圖形材料除去。通過(guò)使筒輥701旋轉(zhuǎn)而重復(fù)以上的操作500次，形成總厚度為215μm的加強(qiáng)層。另外，圖形材料添加裝置在與筒輥701外周面的移動(dòng)方向相垂直的方向(圖36中箭頭808的方向)上的移動(dòng)是采用圖36所示的裝置，按以下的模式進(jìn)行。即，當(dāng)筒輥701旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向同一方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)三圈后，向相反方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)四圈后，向同一方向移動(dòng)60μm，將這種動(dòng)作作為一個(gè)周期，以下，重復(fù)這一動(dòng)作。而且，控制圖形材料添加裝置的噴嘴712和被附著面之間的距離Dn，使其始終維持在250～300μm。這樣，得到了圖29所示的加強(qiáng)層部分。
接著，層疊由電介質(zhì)層和金屬薄膜層構(gòu)成的元件層部分。電介質(zhì)層的材料采用與上述保護(hù)層和樹(shù)脂層的材料相同的材料，將其氣化并堆積在加強(qiáng)層上。然后采用紫外線固化裝置作為樹(shù)脂固化裝置708，使上述堆積的電介質(zhì)層材料聚合、固化。這時(shí)形成的電介質(zhì)層為0.4μm。之后，通過(guò)樹(shù)脂表面處理裝置709對(duì)表面進(jìn)行氧等離子體處理。接著，通過(guò)圖形材料添加裝置703使圖形材料附著在相當(dāng)于電氣絕緣部分的部分上。采用氟類油作為圖形材料，使其氣化并從直徑為50μm的噴嘴中噴出，附著成寬150μm的帶狀。接著，由金屬蒸鍍?cè)?04使鋁金屬蒸鍍。蒸鍍厚度為300埃，膜阻抗為3Ω/□。之后，通過(guò)圖形材料除去裝置707將由紅外線加熱器加熱和等離子體放電處理所殘存的圖形材料除去。通過(guò)使筒輥701旋轉(zhuǎn)而重復(fù)以上的操作約2000次，形成總厚度為860μm的層疊體部分。另外，圖形材料添加裝置在與筒輥701外周面的移動(dòng)方向相垂直的方向(圖36中箭頭808的方向)上的移動(dòng)是采用圖36所示的裝置，按以下的模式進(jìn)行。即，當(dāng)筒輥701旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向相反方向移動(dòng)940μm，在旋轉(zhuǎn)三圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)四圈后，向相反方向移動(dòng)940μm，在旋轉(zhuǎn)五圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)六圈后，向相反方向移動(dòng)1060μm，在旋轉(zhuǎn)七圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)八圈后，向相反方向移動(dòng)1060μm，將這種動(dòng)作作為一個(gè)周期，以下，重復(fù)這一動(dòng)作。而且，控制圖形材料添加裝置的噴嘴712和被附著面之間的距離Dn，使其始終維持在250～300μm。這樣，得到了圖24所示的元件層部分。
接著，在元件層部分的表面上形成厚度為215μm的加強(qiáng)層部分。形成方法與上述加強(qiáng)層的形成方法完全相同。
最后，在加強(qiáng)層表面上形成厚度為15μm的保護(hù)層部分。形成方法與上述保護(hù)層的形成方法完全相同。
接著，將所獲得的圓筒狀層疊體沿半徑方向分割成8份(以45°切斷)并取下，加熱后壓制，從而獲得圖37所示的平板狀層疊體母元件(而實(shí)際上如圖24、圖29所示，元件層部分中電氣絕緣部分和加強(qiáng)層部分中電氣絕緣帶的層疊位置稍有偏離)。沿切斷面905a將其切斷，在切斷面上金屬噴鍍上黃銅形成外部電極。另外，在金屬噴鍍表面上涂敷使銅粉分散在熱固化性苯酚樹(shù)脂中的導(dǎo)電性軟膏，并加熱使其固化，再在其樹(shù)脂表面上實(shí)施熱錫焊。之后，在相當(dāng)于圖37中的切斷面905b的位置切斷，并浸漬在硅烷偶聯(lián)劑溶液中涂覆外表面，從而獲得超小型電容器。
元件層中電氣絕緣部分的寬度為150μm，每隔一層的層疊單位中電氣絕緣部分的層疊位置偏離量d為60μm。而且，加強(qiáng)層中電氣絕緣帶的寬度為150μm，位于寬度方向的大致中央處，鄰接的層疊單位中電氣絕緣帶的層疊位置偏離量d1為60μm。
所獲得的超小型電容器的層疊方向厚度約為1.3mm，縱深約為1.6mm，寬度(兩外部電極之間的方向)約為3.2mm，是容量為0.47μF的小型電容。耐壓為50V。而且，在層疊方向的上下面上幾乎未發(fā)現(xiàn)凹凸。通過(guò)錫焊將其安裝在印刷電路板上，未發(fā)生外部電極的脫落等問(wèn)題。另外，在將超小型電容器分解，測(cè)量電介質(zhì)層表面和金屬薄膜層表面的表面粗度Ra時(shí)，依次為0.005μm，0.005μm。而且，電介質(zhì)層、樹(shù)脂層和保護(hù)層的硬度分別為95％、95％、90％。
實(shí)施例7與實(shí)施例6相同，制造了圖20所示的“保護(hù)層/加強(qiáng)層/元件層/加強(qiáng)層/保護(hù)層”構(gòu)成的本發(fā)明第1層疊體。
其中，加強(qiáng)層和元件層中圖形材料的附著條件按以下變更。
即，將圖形材料添加裝置中噴嘴的直徑變更成75μm，使圖形材料附著成寬200μm的帶狀。圖形材料添加裝置向與筒輥701外周面的移動(dòng)方向相垂直的方向(圖36中箭頭808的方向)上的移動(dòng)是采用圖36所示的裝置，按以下的模式進(jìn)行的。
加強(qiáng)層部分當(dāng)筒輥701旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向相同方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)三圈后，向相反方向移動(dòng)60μm，在旋轉(zhuǎn)四圈后，向相同方向移動(dòng)60μm，將這種動(dòng)作作為一個(gè)周期，以下，重復(fù)這一動(dòng)作。這樣，得到了圖31所示的加強(qiáng)層部分。
元件層部分當(dāng)筒輥701旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，向一方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)二圈后，向相反方向移動(dòng)940μm，在旋轉(zhuǎn)三圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)四圈后，向相同方向移動(dòng)940μm，在旋轉(zhuǎn)五圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)六圈后，向相反方向移動(dòng)1060μm，在旋轉(zhuǎn)七圈后，向相反方向移動(dòng)1000μm，在旋轉(zhuǎn)八圈后，向相反方向移動(dòng)1060μm，將這種動(dòng)作作為一個(gè)周期，以下，重復(fù)這一動(dòng)作。這樣，得到了圖27所示的元件層部分。
以下，與實(shí)施例6相同地得到了圖38所示的平板狀層疊體母元件900’。圖中，箭頭901’的方向表示筒輥701上的移動(dòng)方向(圓周方向)。所獲得的層疊體母元件是以保護(hù)層904b’、加強(qiáng)層903b’、元件層902’、加強(qiáng)層903a’、保護(hù)層904a’的順序?qū)盈B的(其中，如圖27、圖31所示，實(shí)際上元件層部分中電氣絕緣部分及加強(qiáng)層部分中電氣絕緣帶的層疊位置稍有偏離)。沿切斷面905a’將其切斷，在切斷面上金屬噴鍍上黃銅形成外部電極。另外，在金屬噴鍍表面上涂敷使銅粉分散在熱固化性苯酚樹(shù)脂中的導(dǎo)電性軟膏，并加熱使其固化，再在其樹(shù)脂表面上實(shí)施熱錫焊。之后，在相當(dāng)于圖38中的切斷面906b’的位置切斷，并浸漬在硅烷偶聯(lián)劑溶液中涂覆外表面，從而獲得超小型電容器。
元件層中電氣絕緣部分的寬度平均值為140μm，最大值為200μm，最小值為80μm。
所獲得的超小型電容器的層疊方向厚度為1.5mm，縱深為1.6mm，寬度(兩外部電極之間的方向)為3.2mm，是容量為0.47μF的小型電容。耐壓為50V。而且，在層疊方向的上下面上幾乎未發(fā)現(xiàn)凹凸。通過(guò)錫焊將其安裝在印刷電路板上，未發(fā)生外部電極的脫落等問(wèn)題。與實(shí)施例6相比，盡管與外部電極連接的金屬薄膜層和金屬層的數(shù)量少，仍獲得了充分的外部電極的附著強(qiáng)度，這可認(rèn)為是元件層中金屬薄膜層之間的間隔擴(kuò)大，噴鍍金屬粒子充分侵入了金屬薄膜層之間。另外，在將超小型電容器分解，測(cè)量電介質(zhì)層表面和金屬薄膜層表面的表面粗度Ra時(shí)，依次為0.005μm，0.005μm。而且，電介質(zhì)層、樹(shù)脂層和保護(hù)層的硬度分別為95％、95％、90％。
比較例2在實(shí)施例6中，使除了形成保護(hù)層以外的其它條件完全相同，獲得了圖21所示的采用了層疊體的超小型電容器。
所獲得的超小型電容器的層疊方向厚度為0.97mm(由于未形成保護(hù)層而較實(shí)施例6中的薄)，縱深為1.6mm，寬度(兩外部電極方向之間)為3.2mm，容量為0.40μF，耐壓為35V。均劣于實(shí)施例6，這可認(rèn)為是層疊體制造過(guò)程中的熱負(fù)荷或外力使層疊體受到損傷。在層疊方向的上下面上幾乎未發(fā)現(xiàn)凹凸。通過(guò)錫焊將其安裝在電路板上，其中一部分的外部電極脫落了。另外，在將超小型電容器分解，測(cè)量電介質(zhì)層表面和金屬薄膜層表面的表面粗度Ra時(shí)，依次為0.005μm，0.005μm。而且，電介質(zhì)層和樹(shù)脂層的硬度分別為95％、95％。
實(shí)施例8在比較例2中，除了調(diào)節(jié)筒輥的旋轉(zhuǎn)速度，加厚加強(qiáng)層中樹(shù)脂層和金屬層的厚度之外，其它均相同，得到了采用本發(fā)明第2層疊體(圖21)的超小型電容器。加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度為0.6μm，金屬層的蒸鍍厚度為500埃，膜阻抗為2Ω/□。層疊次數(shù)與比較例2相同。
所獲得的超小型電容器的層疊方向厚度為1.8mm(由于加強(qiáng)層中各層的厚度較厚，所以較比較例2厚)，縱深為1.6mm，寬度(兩電極之間的方向)為3.2mm，容量為0.47μF，耐壓為50V。均優(yōu)于比較例2，這可認(rèn)為是層疊體的制造過(guò)程中加強(qiáng)層相對(duì)于熱負(fù)荷或外力的緩沖起到了充分的作用。在層疊方向的上下面上幾乎未發(fā)現(xiàn)凹凸。通過(guò)錫焊將其安裝在印刷電路板上，未發(fā)生外部電極的脫落等問(wèn)題。優(yōu)于比較例2，這可認(rèn)為是通過(guò)加厚加強(qiáng)層中樹(shù)脂層的厚度，外部電極的噴鍍金屬容易侵入，而且，通過(guò)增厚金屬層的厚度而增大側(cè)面上露出的金屬層的面積，與外部電極的接觸面積增大的緣故。另外，在將超小型電容器分解，測(cè)量電介質(zhì)層表面和金屬薄膜層表面的表面粗度Ra時(shí)，依次為0.005μm，0.005μm。而且，電介質(zhì)層和樹(shù)脂層的硬度分別為95％、95％。
以上所說(shuō)明的實(shí)施形式和實(shí)施例均是力圖使第一發(fā)明和第二發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容明了，第一發(fā)明和第二發(fā)明并不僅限于這樣的具體實(shí)例，可在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求所記載的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，應(yīng)廣義地解釋本發(fā)明。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性關(guān)于第一發(fā)明第一發(fā)明的層疊體由于即使減薄層疊厚度表面特性也良好，層疊體中不含有異物，所以可充分滿足對(duì)層疊體的薄膜化和高性能化的要求。因此，第一發(fā)明的層疊體可廣泛地應(yīng)用于對(duì)其要求水準(zhǔn)特別高的用途。例如可廣泛地應(yīng)用于磁帶等磁記錄介質(zhì)、包裝用材料及電子元件等中。特別適用于顯著提高上述要求水平的電子元件中。例如，當(dāng)應(yīng)用于電容器、特別是超小型電容器中時(shí)，能夠以低價(jià)格獲得小型、高容量的質(zhì)量穩(wěn)定的電容器。除此之外，由于應(yīng)用于超小型線圈、噪聲過(guò)濾器等電子元件的制造，可實(shí)現(xiàn)這些電子元件的小型化和高性能化。
關(guān)于第二發(fā)明第二發(fā)明的層疊體由于抗熱負(fù)荷或外力的作用強(qiáng)，所以可廣泛地應(yīng)用于對(duì)其要求水準(zhǔn)特別高的用途。例如磁帶等磁記錄介質(zhì)、包裝用材料及電子元件等的制造。特別適用于顯著提高上述要求水平的電子元件的制造。特別是，第二發(fā)明的層疊體由于在形成外部電極時(shí)的附著強(qiáng)度高，所以可適用于電子元件中。例如，當(dāng)用于電容器、特別是超小型電容器中時(shí)，可獲得小型、高容量、高品質(zhì)的電容器。除此之外，由于應(yīng)用于超小型線圈、噪聲過(guò)濾器和超小型電阻等電子元件中，可實(shí)現(xiàn)這些電子元件的小型化和高性能化。
權(quán)利要求
1.一種層疊體，通過(guò)將樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，(樹(shù)脂薄膜層的厚度)/(金屬薄膜層的厚度)20。
2.一種層疊體，通過(guò)將樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，在上述層疊體的至少單側(cè)上層疊有將由樹(shù)脂層和層疊在上述樹(shù)脂層單面上的金屬層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的加強(qiáng)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于金屬層是層疊在存在于樹(shù)脂層一端上的帶狀電氣絕緣帶以外的部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于樹(shù)脂層的材料與樹(shù)脂薄膜層的材料不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于樹(shù)脂層的厚度比樹(shù)脂薄膜層的厚度厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于金屬層的厚度比金屬薄膜層的厚度厚。
7.一種層疊體，通過(guò)將樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，在上述層疊體的至少單側(cè)上層疊保護(hù)層，上述保護(hù)層的材料與上述樹(shù)脂薄膜層的材料不同。
8.一種層疊體，通過(guò)將樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，在上述層疊體的至少單側(cè)上層疊保護(hù)層，上述保護(hù)層是被著了色的。
9.一種層疊體，通過(guò)將樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成，其特征在于上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，在上述層疊體的至少單側(cè)上層疊保護(hù)層，上述保護(hù)層是透明的。
10.一種電容器，其特征在于是采用權(quán)利要求1、2以及7至9中任一項(xiàng)所述的層疊體構(gòu)成的。
全文摘要
一種將由樹(shù)脂薄膜層和金屬薄膜層構(gòu)成的層疊單位層疊出數(shù)層而成的層疊體，使上述樹(shù)脂薄膜層的表面粗度為0.1μm以下，或使上述樹(shù)脂薄膜層不含有突起形成成分，或使上述金屬薄膜層的表面粗度為0.1μm以下。無(wú)論層疊厚度如何，由于表面特性良好，層疊體中不含有異物，所以可充分滿足薄膜化和高性能化的要求。本發(fā)明的層疊體適用于電容器、特別是超小型電容器等電子元件中。
文檔編號(hào)H01G4/06GK1542878SQ20041000552
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月18日
發(fā)明者本田和義, 越后紀(jì)康, 小田桐優(yōu), 砂流伸樹(shù), 陶澤真一, 一, 優(yōu), 康, 樹(shù) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社