层压体、电子部件和电容器的制作方法

1.本公开涉及层压体、电子部件和电容器，并且具体地涉及包括粘土层的层压体以及包括该层压体的电子部件和电容器。


背景技术：

2.专利文献1描述了一种粘土膜的制造方法。所述方法包括：第一步：制备包含多个层和存在于所述多个层之间的阳离子的第一粘土材料，所述多个层包括八面体片层，所述八面体片层主要包括包含铝离子和/或镁离子以及氧离子和/或氢氧根离子的八面体晶体结构；第二步：用锂离子取代所述阳离子中的至少一些以得到第二粘土材料；第三步：将所述第二粘土材料成形为膜状以得到膜材料；和第四步：对所述膜材料进行热处理以使所述锂离子中的至少一些从在所述多个层之间的位置移动到所述八面体片层中。
3.专利文献2描述了一种粘土膜复合物。所述粘土膜复合物包括：仅由粘土组成或由粘土和添加剂组成的粘土膜，和水蒸气阻挡层，所述水蒸气阻挡层设置在所述粘土膜的至少一个表面上并且具有1.0g/m2·
天或更低的水蒸气透过率，其中所述水蒸气阻挡层和所述粘土膜是熔融接合的。
4.引用清单
5.专利文献
6.专利文献1：jp 4973856 b2
7.专利文献2：jp 5563289 b2


技术实现要素：

8.本公开的一个目的是提供一种层压体，所述层压体具有良好的水蒸气阻挡性，并且在基材层与粘土层之间的附着力出色。
9.此外，本公开的一个目的是提供包括所述层压体的电子部件和电容器。
10.根据本公开的一个方面的层压体包括基材层、粘合层和粘土层。所述基材层包含结晶树脂。所述粘合层包含与所述结晶树脂不同的树脂并且设置在所述基材层的一个面上。所述粘土层设置在位于所述基材层的所述一个面上的所述粘合层上。所述粘合层的粘度表现温度低于或等于130℃。
11.根据本公开的一个方面的电子部件包括：电子部件元件；和阻挡膜，所述阻挡膜覆盖所述电子部件元件的周围部分的至少一部分。所述阻挡膜包括所述层压体。
12.根据本公开的一个方面的电容器包括所述电子部件，并且所述电子部件的电子部件元件包括电容器元件。
附图说明
13.图1a是根据本实施方案的层压体的一个实施方案的截面图；
14.图1b是矿物粒子的一个示例的示意透视图；
15.图1c是粘土层的一个示例的示意截面图；
16.图2a至2d是根据本实施方案的电子部件的一个实施方案的截面图；
17.图3a和3b是根据本实施方案的电子部件的其他实施方案的截面图；
18.图4a是一种卷绕型电容器元件的制造方法中的一个步骤的视图(透视图)；
19.图4b是该卷绕型电容器元件的透视图；
20.图5a是一种层叠型电容器元件的制造方法中的一个步骤的视图(透视图)；
21.图5b是该层叠型电容器元件的制造方法中的一个步骤的视图(截面图)；
22.图5c是图5b中的层叠型电容器元件的局部剖面透视图；
23.图5d是该层叠型电容器元件的透视图；以及
24.图6是一种粘度表现温度的测量方法的截面图。
具体实施方式
25.(1)概要
26.首先，将描述本发明人完成本实施方案的层压体的背景。
27.将粘土(一般为蒙皂石)静置干燥，由此形成包含层状排列的矿物粒子且表现出阻气性的粘土膜。因此，提出了如专利文献1和专利文献2中所述的各自包括粘土层的粘土膜和粘土膜复合物。
28.然而，在专利文献1中，在约350至500℃的温度的热处理需要耗费几个小时，这对膜用作基材的情况施加了明显限制。例如，在一些情况下，熔点接近于160℃的聚丙烯等不能用作基材。此外，当使用水基粘结剂作为添加剂时，可能由于粘结剂在高温和高湿度下的溶胀而损害性能。
29.此外，在专利文献2中，通过热压接合将作为基材膜的水蒸气阻挡层和粘土膜熔融接合，但是这样的热压接合必须在超过基材膜的熔点的温度进行，因此专利文献2中的步骤缺乏简单性。另外，为了改善性质，使用水蒸气透过率小于或等于1g/mm2·
天的基材膜，因此在一些情况下不能使用有成本效益且具有广泛适用性的膜。
30.因此，本实施方案的层压体包括基材层，所述基材层包含具有良好的水蒸气阻挡性的结晶树脂以减少到达粘土层的水蒸气。因此，得到具有良好的水蒸气阻挡性的层压体。此外，根据本实施方案的层压体包括在基材层和粘土层之间的粘合层，因此，低温过程使得能够在不使用熔融接合的情况下将基材层和粘土层接合。这改善了基材层与粘土层之间的附着力，由此减少了异常(比如在粘土层中形成裂缝)的发生。
31.(2)详细内容
32.(2-1)层压体
33.如图1a所示，根据本实施方案的层压体30包括基材层33、粘合层32和粘土层31。基材层33包含结晶树脂。粘合层32包含与基材层33中所包含的结晶树脂不同的树脂。此外，粘合层32设置在基材层33的一个面(表面)上。粘土层31设置在位于基材层33的一个面上的粘合层32上。层压体30例如为膜状、片状或板状。
34.《基材层》
35.基材层33包含结晶树脂。用作基材层33的树脂的实例包括：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、氟树脂、丙烯酸类树脂、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲
基戊烯、环烯烃、聚丙烯酸酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、间规聚苯乙烯系树脂和环氧树脂。基材层33包含以上示例中列出的一种或多种结晶树脂。在以上示例中列出的多种结晶树脂中，基材层33优选地包含具有良好的水蒸气阻挡性的聚丙烯。水蒸气阻挡性是指水蒸气几乎不能透过的性质。例如，由聚丙烯制成的膜具有约4至5g/(m2·
d)的水蒸气透过率，并且具有良好的水蒸气阻挡性。
36.基材层33例如为膜状、片状、板状等。基材层33的厚度在考虑电绝缘性、柔性等的情况下相应地设定，并且例如优选为几十μm，并且更优选地大于或等于10μm且小于或等于30μm。
37.基材层33优选为双轴取向聚丙烯膜。因此，与由未双轴取向的普通聚丙烯膜制成的基材层33相比，水蒸气阻挡性得到改善。
38.《粘合层》
39.粘合层32为用于接合基材层33和粘土层31的层。基材层33和粘土层31经由粘合层32彼此接合，因此附着力出色。此处，“附着力出色”是指当通过基于jis k 5600-5-6的方法(划格法附着力试验(cross-cut test))评价时，粘土层31不从粘合层32和基材层33剥离。
40.粘合层32包含与基材层33中所包含的结晶树脂不同的树脂。例如，当基材层33中所包含的结晶树脂为结晶聚丙烯时，粘合层32包含不同于结晶聚丙烯的树脂。
41.粘合层32的粘度表现温度低于或等于130℃。粘度表现温度是指粘合层32表现出粘度的温度。也就是说，粘合层32由于热熔接而表现出粘度，其中当与热熔接之前相比提高了粘度时，热熔接粘合层32的温度为粘度表现温度。具体地，如图6所示，将各自包括基材层33和粘合层32的一对测试样品夹在一对加热板h之间，并且在预定温度加热，由此对粘合层32进行热压接合。此时，压接力可以是0.3mpa，并且压接时间可以是10分钟。然后，如果在彼此接合的一对测试样品彼此剥离时测得有限的拉力(finite pull strength)，则加热板h的加热温度可以被视为粘度表现温度。注意，作为将一对测试样品彼此剥离的方法，可以采用基于jis z0237:2009的180度剥离试验。粘合层32的粘度表现温度优选地低于基材层33的热熔接温度。在该情况下，使粘合层32表现出粘度的加热几乎不使基材层33熔融。注意，粘合层32的粘度表现温度的下限没有特别限制，但是可以例如高于或等于80℃。例如，这是因为通过凭借辊对辊加工的涂布形成粘土层31具有以下问题：如果粘合层32在加工期间的温度表现出粘度，则损害了易操作性。
42.为了形成粘度表现温度低于或等于130℃的粘合层32，粘合层32包含与基材层33中所包含的结晶树脂不同的树脂。作为与基材层33中所包含的结晶树脂不同的树脂，可使用热熔树脂。热熔树脂是通过加热熔融并且在移除加热时可逆地硬化的树脂。作为热熔树脂，低熔点热熔树脂是优选的。热熔树脂的实例包括：乙酸乙烯酯(eva)系树脂、烯烃系树脂、橡胶系树脂、聚酰胺系树脂、尼龙系树脂、聚氨酯系树脂和丙烯酸系树脂。
43.当基材层33由结晶聚丙烯制成时，粘合层32优选地由对结晶聚丙烯具有高亲和性的烯烃系树脂制成。作为对结晶聚丙烯具有高亲和性的烯烃系树脂，粘合层32中优选地包含无定型树脂。当基材层33由结晶聚丙烯制成时，粘合层32优选地由与结晶聚丙烯相比具有更低结晶度的无定型聚丙烯制成。无定型聚丙烯例如是不包括极性基团且为高度支化的聚丙烯或者通过乙烯、丁烯等的共聚得到的聚丙烯。无定型聚丙烯的密度通常小于或等于0.855g/cm3。
44.在具有低结晶度的低熔点聚丙烯的情况下，其稳定性低，因此，在电晕处理期间可能在粘合层32的表面上产生极性基团(羟基和羰基)。因此，在涂布包含粘土的处理液以形成粘土层31时的润湿性得到改善，由此提高了粘土层31与粘合层32之间的附着力。
45.此外，粘合层32优选地包含含有极性基团的树脂。作为包括极性基团的树脂，可使用改性聚烯烃。例如，改性聚烯烃可以是含有改性聚丙烯作为最大含量成分的改性聚烯烃。作为改性聚烯烃，可使用酸改性聚烯烃。酸改性聚烯烃是通过酸及其酸酐改性的聚烯烃，并且酸的实例包括：马来酸、马来酸酐、富马酸、柠康酸、柠康酸酐、中康酸、巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐、乌头酸和乌头酸酐。作为酸改性聚烯烃，可使用羧酸酐改性聚烯烃，并且酸改性聚烯烃的实例包括：马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸改性聚烯烃和亚胺改性聚烯烃。在改性聚烯烃的情况下，即使结晶度高，也由于改性而存在极性基团。因此，在涂布包含粘土的处理液以形成粘土层31时的润湿性得到改善，由此提高了粘土层31与粘合层32之间的附着力。
46.如以上说明的，根据本实施方案的层压体30包括如以上说明的粘合层32，因此在不将粘土层31和基材层33热熔接的情况下，粘土层31对粘合层32和基材层33的附着力也高。特别地，在形成粘土层31时，在高于或等于粘度表现温度的温度加热粘合层32进一步提高了粘土层31与粘合层32之间的附着力，这减少了粘土层31的脱落和其上的损坏。
47.粘合层32的厚度没有特别限制，但是考虑到诸如接合强度、附着力和易形成性之类的性能，该厚度优选地小于或等于5μm，并且更优选地小于或等于1μm。
48.《粘土层》
49.粘土层31包含粘土，并且为层状。在本公开中，粘土是多个矿物粒子311的聚集体。粘土可以在多个矿物粒子311的聚集体中包含少量水。矿物粒子311包括选自由以下各项组成的组中的至少一种矿物：云母、蛭石、蒙脱石、铁蒙脱石、贝得石、皂石、锂蒙脱石、硅镁石(stevensite)和绿脱石。其中，矿物粒子311中优选地包含蒙脱石，蒙脱石是一种高耐湿性粘土材料。
50.在蒙脱石的晶体结构中，包含四面体结构和夹在四面体结构之间的八面体结构的单元晶体被定义为单元层，其中八面体结构在其中心包含al(铝原子)，并且四面体结构各自在其中心包含si(硅原子)。具体地，三价al中的一些被二价mg或fe取代，因此单元层是带负电的。因此，为了电荷补偿，晶体结构中存在阳离子水合物(比如na
+
或ca
2+
)。当蒙脱石分散于水中时，蒙脱石的阳离子部分的水合进行，并且蒙脱石可能分离成单元层的单元。因此，将蒙脱石分散于水中，从而容易将蒙脱石分离成单元层。因此，在蒙脱石分离为单元层的状态下，粘土层31中容易含有蒙脱石，并且容易在粘土层31中形成包含矿物粒子311的迷宫结构。
51.在蒙脱石中，层间可交换离子与其他无机阳离子和其他有机阳离子的离子交换是可能的。因此，能够赋予对有机溶剂的亲和性以及在各层之间嵌入各种化合物。此外，在蒙脱石晶体的端面上存在羟基，因此，通过各种硅烷化试剂的改性是可能的。在尝试实现粘土层31的高耐湿性时，理想地将粘土层31疏水化。例如，可交换阳离子(例如，na
+
)对水具有高亲和性，并且如果在各层之间存在可交换阳离子，则可交换阳离子可能不利于粘土层31的疏水化。因此，考虑用li和质子取代可交换阳离子。例如，当对蒙脱石进行热处理时，离子移动到晶体的内部和表面，因此容易将粘土层31疏水化。
52.图1b示出了一个矿物粒子311的示意透视图。在本实施方案中，矿物粒子311是板
状或薄片状的粒子。也就是说，矿物粒子311是被成形为使得厚度a小于横向宽度b的粒子。此处，横向宽度b是当从正面观看(在相对于矿物粒子311定义的厚度方向上直接观看)矿物粒子311时在矿物粒子311的最长部分处的尺寸。当矿物粒子311为例如圆盘状时，直径为横向宽度b。厚度a是在与横向宽度b垂直的方向上的尺寸，并且是在矿物粒子311的两个相反面之间的尺寸。
53.在本实施方案中，矿物粒子311具有高的长厚比。也就是说，通过“横向宽度b/厚度a”定义的长厚比是高的。长厚比通过测量矿物粒子311的厚度a和横向宽度b来获得。例如，厚度a通过使用透射电子显微镜(tem)测量，但是对于每种类型来说单层矿物粒子311的厚度基本上是均匀的，因此不需要测量大量矿物粒子311。例如，在蒙脱石的情况下，厚度a为约1nm。例如，横向宽度b通过使用原子力显微术(afm)测量。观察矿物粒子311的平坦部分，并且将最长的尺寸估计为横向宽度b。
54.图1c示出了粘土层31的示意截面图。粘土层31含有矿物粒子311和粘结剂312。也就是说，粘土层31可以包含矿物粒子311和粘结剂312，或者可以含有矿物粒子311、粘结剂312和其他添加剂。粘结剂312包括选自由以下各项组成的组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯硫化物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂、氟树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、苯氧基树脂、聚甲醛和聚乙烯醇。此外，粘结剂312可以是可用作涂料或浆料清漆的粘结剂树脂。其中，考虑到粘土层31的易形成性和对矿物粒子311的附着力，聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯树脂、环氧树脂或苯氧基树脂作为粘结剂312是优选的。此外，可以使用适合于以上说明的树脂的硬化剂(交联剂)。在该情况下，粘结剂312由交联的树脂制成，并且可以改善粘土层31的耐湿性。
55.粘土层31包含粘结剂312和分散于粘结剂312中的多个矿物粒子311。矿物粒子311以以下状态分散：对于矿物粒子311定义的厚度方向与对于粘土层31定义的厚度方向基本上一致。在厚度方向上彼此相邻的多个矿物粒子311之间，设置间隙，并且用粘结剂312填充间隙。此外，在与厚度方向垂直的方向上彼此相邻的多个矿物粒子311之间，也设置间隙，并且用粘结剂312填充该间隙。因此，粘土层31具有其中多个矿物粒子311之间的间隙形成为路径的迷宫状结构(迷宫结构)。也就是说，在粘土层31中，多个矿物粒子311以以下状态分散：在对于多个矿物粒子311定义的厚度方向与对于粘土层31定义的厚度方向一致的同时，多个矿物粒子311在宽度方向上随机地定位。因此，在彼此相邻的矿物粒子311之间的间隙形成为如同之字形的路径。因此，当水分w在厚度方向上透过粘土层31时，水分w不能直线移动，而是必须以之字形方式移动通过在彼此相邻的矿物粒子311之间的间隙(参见图1c中的虚线)。因此，与不包含矿物粒子的树脂层(仅包含粘结剂的层)相比，粘土层31几乎不能透过水分w，并且即使在层压体30的厚度减小时，也可以确保电容器10的耐湿性能。例如，即使在粘土层31是厚度为几μm至几十μm的粘土层时，也可以获得具有与厚度为2mm且仅包含环氧树脂的树脂层等同的耐湿性能的电容器10。因此，本实施方案的电容器10的耐湿性能可以是仅包含树脂的层压体的耐湿性能的1000倍以上。
56.粘土层31的迷宫结构的理论式由以下式(1)示出。
57.p/p0 ＝ (1
ꢀ‑ꢀ
φ)/(1 + 0.5 aφ)
ꢀ…ꢀ
(1)
58.在式(1)中，“p/p0”为比透过率，φ为粘土层31中的矿物粒子311的体积分数，并且a为矿物粒子311的长厚比。
[0059]“p/p0”的值越小，粘土层31对水分的透过性越小，并且“p/p0”的值越大，粘土层31对水分的透过性越大。因此，在式(1)中，φ的值越大，水分越难以透过粘土层31，并且φ的值约小，水分越容易透过粘土层31。此外，在式(1)中，a的值越大，水分越难以透过粘土层31，并且a的值越小，水分越容易透过粘土层31。因此，为了获得几乎不能透过水分的层压体30以改善电容器10的耐湿性能，优选地提高粘土层31中的矿物粒子311的体积分数，并且此外，优选地提高具有高长厚比的矿物粒子311的含量。
[0060]
矿物粒子311的长厚比优选地大于或等于20。为了获得几乎不能透过水分的粘土层31，优选地使用具有进一步提高的长厚比的矿物粒子311，但是当还考虑粘土层31的其他性能(例如，粘土层31的强度、附着力、易形成性等)时，上述范围是优选的。矿物粒子311的长厚比更优选地大于或等于100，并且更加优选地大于或等于150。注意，矿物粒子311的长厚比的上限没有特别限制，而是考虑到粘土层31中的矿物粒子311的分散性等相应地设置。
[0061]
此外，作为矿物粒子311，可以组合使用高长厚比材料和低长厚比材料。在该情况下，低长厚比材料(小直径矿物粒子)容易进入高长厚比材料之间，由此提高粘土层31中的矿物粒子311的填充因数。当同时使用高长厚比材料和低长厚比材料两者时，高长厚比材料优选地占粘土层31中包含的矿物粒子311的总量的至少一半或更多。
[0062]
粘土层31中的矿物粒子311的含量百分比优选地大于或等于50质量％。例如，当粘土层31包含矿物粒子311和粘结剂312时，相对于粘土层31的总量，矿物粒子311的含量百分比优选地大于或等于50质量％且小于或等于95质量％，并且相对于粘土层31，粘结剂312的含量百分比优选地大于或等于5质量％且小于或等于50质量％。因此，在确保了粘土层31的性能(比如强度、附着力和易形成性)的同时，容易获得几乎不能透过水分的粘土层31。
[0063]
粘土层31的厚度优选地大于或等于0.5μm且小于或等于5μm。为了减少通过粘土层31的水分透过量，优选地增大粘土层31的厚度，但是考虑到粘土层31的性能(比如强度、附着力和易形成性)，所述范围是优选的。粘土层31的厚度更优选地大于或等于1.0μm且小于或等于3μm。
[0064]
注意，粘土层31不仅具有低透湿性，而且还具有低透气性，因此，层压体30容易确保阻气性。
[0065]
《层压体的制造》
[0066]
层压体30通过以下方式制造：在基材层33的表面上形成粘合层32，并且在粘合层32的表面上形成粘土层31。
[0067]
粘合层32通过以下方式获得：将包含构成粘合层32的树脂的处理液供应至基材层33的表面；和将在基材层33的表面上的处理液干燥。处理液通过将构成粘合层32的树脂分散或溶解到溶剂中来获得。溶剂的实例包括水、有机溶剂及其混合溶剂，但是根据易处理性，例如，在废液处理方面，溶剂优选为水。
[0068]
可以通过以下方式将处理液供应至基材层33的表面：涂布法和浸渍法，比如凹版涂布、辊涂、模涂、刷涂、喷涂和浸渍。在该情况下，即使在基材层33的表面不均匀时，也可以容易地沿着表面供应处理液，并且容易地形成粘合层32。为了干燥处理液，可以采用自然干燥、加热干燥等。
[0069]
粘土层31通过以下方式获得：将包含矿物粒子311和粘结剂312的处理液供应至粘合层32的表面，以及将在粘合层32的表面上的处理液干燥。处理液包含溶剂以及分散在溶
剂中的矿物粒子311和粘结剂312。溶剂的实例包括水、有机溶剂及其混合溶剂，但是根据易处理性，例如，在废液处理方面，溶剂优选为水。
[0070]
为了将处理液供应至粘合层32的表面，可以采用涂布法，比如刷涂和喷涂，或者浸渍法，比如浸渍。在该情况下，即使在粘合层32的表面不均匀时，也可以容易地沿着表面供应处理液，并且容易地形成粘土层31。为了干燥处理液，可以采用自然干燥、加热干燥等。
[0071]
如以下说明的制造方法可以实现即使在薄膜(几至几十μm)的情况下也能够表现出高耐湿性的粘土层(包含矿物的层)31，因此，如以上说明的制造方法可以确保层压体30的耐湿性能。
[0072]
在基材层33上形成粘合层32之后，并且在形成粘土层31之前，优选地对粘合层32进行电晕处理。这在粘合层32的表面上形成极性基团(亲水性官能团)，由此提高了粘合层32与粘土层31之间的附着力。电晕处理通过在空气中造成电晕放电来进行。电晕放电使氧分子解离为氧离子和氧自由基。氧离子和氧自由基在粘合层32的表面上彼此发生化学反应，因此在粘合层32的表面上产生亲水性官能团。亲水性官能团的实例包括羰基和羟基。
[0073]
层压体30优选地包括在另一个面上的铝层或聚乙烯醇层。另一个面是指在对于基材层33定义的厚度方向上对齐的两个面中其上未设置粘合层32和粘土层31的表面。换言之，层压体30优选地包括设置在基材层33的与粘合层32和粘土层31相反的表面上的铝层或聚乙烯醇层。这进一步降低了层压体30的透湿性。
[0074]
(2-2)电子部件
[0075]
如图2a至2d所示，根据本实施方案的电子部件1包括电子部件元件2和阻挡膜。阻挡膜包括层压体30。也就是说，使用包括基材层33、粘合层32和粘土层31的层压体30作为阻挡膜。
[0076]
电子部件元件2是用于表现电子部件1的预期功能的部件或部分。电子部件元件2包括在两端的外部电极24。
[0077]
层压体30具有保护电子部件元件2的功能。层压体30具有保护电子部件元件2免受水分影响的功能。层压体30还可以具有保护电子部件元件2免受热、光、电磁波、撞击或化学品等影响的功能。层压体30覆盖电子部件元件2的周围部分的至少一部分。例如，除了设置外部电极24的部分以外，层压体30覆盖整个电子部件元件2。层压体30可以被设置为与电子部件元件2的表面接触。
[0078]
层压体30优选地被布置为使得粘土层31面向电子部件元件2。也就是说，层压体30优选地覆盖电子部件元件2的周围部分，使得当从存在基材层33的位置观看时，粘土层31位于内侧(靠近电子部件元件2的一侧)。在层压体30中，与基材层33相比，粘土层31对电子部件元件2具有更高的附着力。因此，将层压体30布置为使得粘土层31面向电子部件元件2有利于粘土层31对电子部件元件2的附着力，由此容易减少进入电子部件元件2的水分。
[0079]
根据本实施方案的电子部件1还可以包括覆盖电子部件元件2和层压体30的外部树脂层4。外部树脂层4具有保护电子部件元件2和层压体30免受水分影响的功能。此外，外部树脂层4可以具有保护电子部件元件2和层压体30免受热、光、电磁波、撞击或化学品等影响的功能。外部树脂层4包括壳体(容器)和模制树脂中的一种或两种。
[0080]
根据本实施方案的电子部件1还可以包括母线6。母线6是将电子部件1连接至电路板等的端子。每个母线6都具有与电子部件元件2的外部电极24中的相应一个外部电极电连
接且机械连接的一个端部(底端)。每个母线6都具有位于外部树脂层4外侧的一个端部(尖端)。每个母线6都由例如铜或铜合金制成，并且为板状。本实施方案的电子部件1包括一对母线6，每个母线6的尖端从外部树脂层4的相同面(例如，顶面)朝外(例如，朝上)突出，但是不限于这样的形状和结构。
[0081]
根据本实施方案的电子部件1在覆盖电子部件元件2的层压体30中包括含有粘土的粘土层31，因此与仅由树脂制成且与粘土层31具有相同的厚度的树脂层相比，容易减少透过层压体30的水分的量。因此，减少了从电子部件1外部到达电子部件元件2的水分，并且水分不太可能影响电子部件元件2，因此，容易获得耐湿性能出色的电子部件1。此外，可以通过简单手段(比如涂布)在基材层33的表面上形成粘土层31，因此，电子部件1的制造步骤不可能复杂，从而容易降低成本。
[0082]
(2-3)电容器
[0083]
以下将描述作为电容器10的电子部件1的情况。作为电容器10的电子部件1包括作为电子部件元件2的电容器元件20。也就是说，电容器10中的电子部件元件2是电容器元件20。
[0084]
作为电容器元件20，根据电容器10的类型使用各种类型的电容器元件。在本实施方案中，电容器10的实例包括薄膜电容器、陶瓷电容器和电解电容器。其中，电容器10优选为薄膜电容器，并且特别优选为包括卷绕型电容器元件20的薄膜电容器。在该情况下，可以通过使用与用于制造卷绕型电容器元件20的装置和程序类似的装置和程序，围绕电容器元件20卷绕层压体30，因此，可以容易地制造出具有围绕其卷绕的层压体30的电容器元件20。注意，电容器元件20可以是层叠型薄膜电容器。
[0085]
电容器元件20在其轴向的两端中的每一端处包括外部电极24。外部电极24优选地通过金属材料的热喷涂来形成。此外，外部电极24优选地含有大于或等于50重量％的锡。该类型的外部电极24在许多情况下通常通过锌的热喷涂来形成，但是由锌制成的外部电极24更可能是多孔的，并且可能允许水分进入。因此，在本实施方案中，提高外部电极24中的锡的含量百分比，因此，构成外部电极24的金属结构变得致密，从而使水分难以通过外部电极24而减少进入电容器元件20的水分。此外，提高外部电极24中的锡的含量百分比使外部电极24中包括的金属结构致密，从而提高层压体30与外部电极24之间的附着力而进一步减少进入电容器元件20的水分。外部电极24中的锡的含量百分比至少在大于或等于50重量％到小于或等于100重量％的范围内。
[0086]
层压体30是阻挡膜。也就是说，层压体30具有防止电容器元件20受水分影响的功能。层压体30还可以具有保护电容器元件20免受热、光、电磁波、撞击或化学品等影响的功能。
[0087]
如图2a至2d所示，层压体30覆盖电容器元件20的周围部分的至少一部分。电容器元件20的周围部分是指电容器元件20围绕轴的部分，条件是该轴是一对外部电极24彼此面对的方向。当电容器元件20为大致圆柱形时，层压体30被布置为面向电容器元件20的外周面。因此，除了设置外部电极24的部分以外，层压体30覆盖整个电容器元件20。也就是说，除了设置外部电极24的部分以外，电容器元件20几乎完全被层压体30覆盖。因此，水分难以从整个周围部分进入电容器元件20，由此改善电容器10的耐湿性能。特别地，在许多情况下，电容器元件20的外周面(围绕轴的表面)与端面(在轴向上的表面)相比具有更大的面积，因
此层压体30优选地被设置为至少包围电容器元件20的外周面。如以上说明的，层压体30被设置为覆盖电容器元件20的周围部分的至少一部分。如本文中使用的，“至少一部分”优选地表示，例如，大于或等于电容器元件20的除外部电极24以外的外表面的表面积的80％。
[0088]
层压体30优选地被布置为在电容器元件20的周围部分上形成多个层。也就是说，优选地将在厚度方向上彼此重叠的多个层压体30设置在电容器元件20的周围部分上。在该情况下，多个粘土层31彼此层叠，并且与作为单层的粘土层31相比，电容器10的耐湿性能得到改善。此外，粘土层31可能具有缺陷，比如针孔，但是与该粘土层31重叠的另一个粘土层31覆盖了缺陷，因此，电容器10的耐湿性能不太可能受损。
[0089]
外部树脂层4覆盖覆盖电容器元件20和层压体30的至少一部分。外部树脂层4优选地完全覆盖电容器元件20和层压体30，并且在该情况下，电容器元件20和层压体30完全被外部树脂层4密封。粘土层31和外部树脂层4彼此层叠。也就是说，粘土层31和外部树脂层4被设置为在对于层压体30定义的厚度方向上彼此面对。外部树脂层4的厚度优选地大于粘土层31的厚度。因此，厚度小且容易破裂的粘土层31容易被外部树脂层4保护。外部树脂层4的厚度优选地大于或等于1mm且小于或等于6mm。因此，除了粘土层31以外，外部树脂层4也容易降低粘土层31的透湿性，从而改善电容器10的耐湿性能。外部树脂层4的厚度优选地大于或等于1mm且小于或等于4.5mm，并且更优选地大于或等于1mm且小于或等于3mm。
[0090]
外部树脂层4中包含的树脂的实例包括环氧系树脂、不饱和聚酯树脂和聚酰亚胺树脂，并且考虑到在外部树脂层4覆盖电容器元件20时的成型性等，环氧树脂是优选的。此外，外部树脂层4可以仅由树脂制成，或者外部树脂层4可以由包含树脂和填充剂的复合材料制成。在该情况下，填充剂可以是例如二氧化硅，并且填充剂相对于外部树脂层4的总量的含量可以大于或等于1质量％且小于或等于99质量％。
[0091]
图3a示出了一种其中层压体30的位置与图2a中位置不同的电容器10。电容器10包括层压体30和外部树脂层4。然而，层压体30不与电容器元件20的表面接触，而是覆盖外部树脂层4的周围部分。在该情况下，外部树脂层4位于电容器元件20和层压体30之间。因此，外部树脂层4与层压体30相比位于更靠近电子部件元件2(电容器元件20)的位置。层压体30位于外部树脂层4的表面上。
[0092]
另外，在电容器10中，电容器元件20隔着外部树脂层4被层压体30覆盖，因此，层压体30使水分难以到达电容器元件20，从而减少被电容器元件20吸收的水分而改善电容器10的耐湿性。
[0093]
图3b示出了一种其中层压体30的位置与图2a和3a中位置不同的电容器10。电容器10包括在电容器元件20的表面上和在外部树脂层4的表面上的层压体30。也就是说，层压体30包括被布置为与电容器元件20的表面接触的第一层压体30a和被布置为与外部树脂层4的表面接触的第二层压体30b。因此，外部树脂层4被设置在第一层压体30a和第二层压体30b之间。
[0094]
在电容器10中，电容器元件20被第一层压体30a、第二层压体30b和外部树脂层4覆盖。两个层压体30使水分难以到达电容器元件20，并且进一步减少被电容器元件20吸收的水分而改善电容器10的耐湿性。
[0095]
(2-4)电子部件(电容器)的制造方法
[0096]
电子部件1的制造方法包括：形成电子部件元件2的步骤，和围绕电子部件元件2的
周围部分的至少一部分卷绕层压体30的步骤。当电子部件1是电容器10时，电容器10的制造方法包括：形成电容器元件20的步骤，和围绕电容器元件20的周围部分的至少一部分卷绕层压体30的步骤。根据本实施方案的电子部件1或电容器10的制造方法还可以包括用外部树脂层4覆盖电容器元件20的步骤。
[0097]
制造作为电容器元件20的卷绕型电容器元件7包括：将金属化膜71和72卷绕成卷绕体73的步骤；围绕卷绕体73的周围部分的至少一部分卷绕层压体30的步骤；和通过将金属材料热喷涂到具有围绕其卷绕的层压体30的卷绕体73的两端上来形成外部电极24的步骤。具体地，卷绕型电容器元件7可以按以下说明进行制造。
[0098]
首先，布置第一金属化膜71和第二金属化膜72(参见图4a)。第一金属化膜71包括第一介电膜701和第一导电层711。第一介电膜701是细长物体。第一介电膜701具有这样的一个表面：在该表面上形成除了第一边缘部721以外的第一导电层711。第一边缘部721是暴露出第一介电膜701的部分。第一边缘部721沿着第一介电膜701的一条长边被形成为比第一导电层711窄的带状。
[0099]
第二金属化膜72被形成为具有与第一金属化膜71类似的构造。也就是说，第二金属化膜72包括第二介电膜702和第二导电层712。第二介电膜702是宽度与第一介电膜701相同的细长物体。第二介电膜702具有这样的一个表面：在该表面上形成除了第二边缘部722以外的第二导电层712。第二边缘部722是暴露出第二介电膜702的部分。第二边缘部722沿着第二介电膜702的一条长边被形成为比第二导电层712窄的带状。
[0100]
第一介电膜701和第二介电膜702包含与层压体30的基材层33相同类型的树脂。例如，第一介电膜701和第二介电膜702包含聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、等等。
[0101]
第一导电层711和第二导电层712例如通过气相沉积法或溅射法来形成。
[0102]
第一导电层711和第二导电层712例如由铝、锌和镁制成。
[0103]
如图4a所示，然后将第一金属化膜71和第二金属化膜72彼此层叠，使得第一金属化膜71的两条长边与第二金属化膜72的两条长边对齐。此处，第一介电膜701或第二介电膜702位于第一导电层711和第二导电层712之间。另外，形成有第一边缘部721的长边和形成有第二边缘部722的长边在相反侧。将以此方式彼此层叠的第一金属化膜71和第二金属化膜72卷绕成圆柱形的卷绕体73。卷绕体73将层压体30卷绕到其外周表面上，因此，卷绕体73被层压体30覆盖。此时，层压体30可以仅卷绕一次(一圈)，或者卷绕多次。然后，从两侧按压卷绕体73的侧面，并且将其加工为具有长圆形横截面(参见图4b)。以此方式的扁平化节约了空间。以此方式，由卷绕体73形成的元件体2a可以被层压体30覆盖。
[0104]
然后通过金属喷镀(metallikon)(热喷涂，金属喷涂(metal splaying))在卷绕体73的两端形成第一外部电极21和第二外部电极22作为外部电极24，由此得到卷绕型电容器元件7。将第一外部电极21与第一导电层711(第一内部电极)电连接。将第二外部电极22与第二导电层712(第二内部电极)电连接。第一导电层711和第二导电层712形成一对内部电极。第一外部电极21和第二外部电极22例如由锡、锌或含有锡和锌作为主要成分的金属材料制成。
[0105]
然后，如图4b所示，将第一母线61与第一外部电极21电连接，并且将第二母线62与第二外部电极22电连接。该连接方法的实例包括焊料焊接、电阻焊接和超声波焊接。第一母
线61和第二母线62例如由铜或铜合金制成为板状。
[0106]
在卷绕型电容器元件7的情况下，在卷绕金属化膜71和72的步骤之后，围绕卷绕体73卷绕层压体30，因此，步骤是合理的并且可以简化。此外，当在热喷涂金属材料的步骤之后必须除去附着至除了形成有外部电极24的位置以外的部分(例如，电容器元件20的周围部分)的金属屑时，围绕电容器元件20的周围部分卷绕层压体30的基材层33，使得层压体30的基材层33位于最外侧，因此，能够容易地除去附着至基材层33的金属屑。注意，通过擦洗等除去这样的金属屑。
[0107]
与此相比，可以例如通过以下方法来制造作为电容器元件20的层叠型电容器元件8。首先，制备第一金属化膜81和第二金属化膜82(参见图5a)。
[0108]
每个第一金属化膜81都包括第一介电膜801和第一导电层811。第一介电膜801为矩形。第一介电膜801具有这样的一个表面：在该表面上形成有除了第一边缘部821以外的第一导电层811。第一边缘部821沿着第一介电膜801的一条边被形成为比第一导电层811窄的带状。
[0109]
每个第二金属化膜82都具有与每个第一金属化膜81的构造类似的构造。也就是说，每个第二金属化膜82都包括第二介电膜802和第二导电层812。第二介电膜802为尺寸与第一介电膜801相同的矩形。第二介电膜802具有这样的一个表面：在该表面上形成有除了第二边缘部822以外的第二导电层812。第二边缘部822沿着第二介电膜802的一条边被形成为比第二导电层812窄的带状。
[0110]
第一介电膜801和第二介电膜802包含与层压体30的基材层33相同类型的树脂。例如，第一介电膜801和第二介电膜802包含聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、等等。
[0111]
第一导电层811和第二导电层812例如通过气相沉积法或溅射法来形成。
[0112]
第一导电层811和第二导电层812例如由铝、锌和镁制成。
[0113]
如图5a和5b所示，然后在将第一金属化膜81和第二金属化膜82的四条边彼此对齐的同时，将它们交替地彼此层叠。此处，第一介电膜801或第二介电膜802位于第一导电层811和第二导电层812之间。另外，形成有第一边缘部821的一条边面对形成有第二边缘部822的一条边。在图5a中，第一边缘部821朝后布置，并且第二边缘部822朝前布置。以此方式将多个第一金属化膜81和多个第二金属化膜82层叠和一体化到一起，这提供了如图5b和5c中所示的层压体83。除了层压体83的前面和后面以外，用保护膜84覆盖层压体83。保护膜84是电绝缘性的膜。保护膜84可以由层压体30形成。
[0114]
然后，通过金属喷镀(热喷涂，金属喷涂)分别在层压体83的前面和后面上形成第一外部电极21和第二外部电极22，由此得到层叠型电容器元件8(参见图5d)。将第一外部电极21与第一导电层811(第一内部电极)电连接。将第二外部电极22与第二导电层812(第二内部电极)电连接。第一导电层811和第二导电层812形成一对内部电极。第一外部电极21和第二外部电极22例如由锌制成。
[0115]
之后，如图5d所示，将第一母线61与第一外部电极21电连接，并且将第二母线62与第二外部电极22电连接。该连接方法的实例包括焊料焊接、电阻焊接和超声波焊接。第一母线61和第二母线62例如由铜或铜合金制成为板状。
[0116]
在如上所述形成电容器元件20之后，进行形成外部树脂层4的步骤。形成外部树脂
层4的步骤包括用树脂密封已经连接了母线6的电容器元件20，由此形成外部树脂层4。树脂的实例包括：环氧系树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂。用于覆盖电容器元件20的成型方法的实例包括传递成型、压缩成型和层压成型。此外，电容器元件20可以容纳和密封在包括外部树脂层4的壳体中。外部树脂层4被形成为完全覆盖除了电容器元件20与母线6的连接部分以外的电容器元件20。每个母线6都具有位于外部树脂层4的外侧(在电容器元件20的相反侧)的尖端。在形成外部树脂层4之后，根据需要在外部树脂层4的表面上设置层压体30。
[0117]
以此方式，得到包括层压体30作为阻挡膜的电容器10。
[0118]
(2-5)变化方案
[0119]
以上已经描述了其中电子部件为电容器的一个实施例，但是电子部件不限于该实施例。本公开也适用于其中电子部件是除了电容器以外的无源部件或有源部件的实施例。除了电容器以外的无源部件或有源部件分别包括根据电子部件的类型选择的无源元件或有源元件，来代替电容器元件。
[0120]
以上已经描述了其中在通过金属喷涂(金属喷镀，热喷涂)形成第一外部电极21和第二外部电极22之前层压体30覆盖卷绕体73的实施例，但是这不应被解释为限制性的。在形成第一外部电极21和第二外部电极22后，可以用层压体30覆盖卷绕体73。在用层压体30覆盖第一外部电极21和第二外部电极22的周围部分的情况下，在卷绕体73上形成第一外部电极21和第二外部电极22，然后可以用层压体30覆盖卷绕体73、第一外部电极21和第二外部电极22。
[0121]
此外，即使在用层压体30覆盖第一外部电极21和第二外部电极22的周围部分的情况下，层压体30也可以在形成第一外部电极21和第二外部电极22之前覆盖卷绕体73。在该情况下，使层压体30的宽度比形成卷绕体73的各金属化膜71和72的宽度大1至2mm，并且层压体30的端部突出超过卷绕体73的轴向端面。通过将金属热喷涂到在由层压体30的端部围绕的空间中的卷绕体73的轴向端面上来形成第一外部电极21和第二外部电极22。
[0122]
(3)概述
[0123]
第一方面的层压体(30)包括基材层(33)、粘合层(32)和粘土层(31)。基材层(33)包含结晶树脂。粘合层(32)包含与结晶树脂不同的树脂并且设置在基材层(33)的一个面上。粘土层(31)设置在位于基材层(33)的一个面上的粘合层(32)上。粘合层(32)的粘度表现温度低于或等于130℃。
[0124]
这个方面具有以下优点：层压体(30)由于包含结晶树脂的基材层(33)而具有良好的水蒸气阻挡性，并且基材层(33)与粘土层(31)之间的附着力由于粘合层(32)而出色。
[0125]
在第二方面(引用第一方面)的层压体(30)中，粘合层(32)包含无定型树脂。
[0126]
这个方面具有以下优点：在不使用热熔接的情况下容易提高基材层(33)与粘土层(31)之间的附着力。
[0127]
在第三方面(引用第一方面)的层压体(30)中，粘合层(32)包含含有极性基团的树脂。
[0128]
这个方面具有以下优点：在不使用热熔接的情况下容易提高基材层(33)与粘土层(31)之间的附着力。
[0129]
在第四方面(引用第一方面至第三方面中的任一个方面)的层压体(30)中，结晶树
脂为聚丙烯。
[0130]
这个方面具有以下优点：层压体(30)的水蒸气阻挡性得到改善。
[0131]
在第五方面(引用第一方面至第四方面中的任一个方面)的层压体(30)中，基材层(33)为双轴取向聚丙烯膜。
[0132]
这个方面具有以下优点：层压体(30)的水蒸气阻挡性得到改善。
[0133]
第六方面(引用第一方面至第五方面中的任一个方面)的层压体(30)还包括在基材层(33)的另一个面上的铝层或聚乙烯醇层。
[0134]
这个方面具有以下优点：层压体(30)的水蒸气阻挡性得到改善。
[0135]
第七方面的电子部件(1)包括：电子部件元件(2)，和覆盖电子部件元件(2)的周围部分的至少一部分的阻挡膜。阻挡膜包括层压体(30)。
[0136]
这个方面具有以下优点：层压体(30)减少了到达电子部件元件(2)的水分，由此容易地提供具有高耐湿可靠性的电子部件(1)。
[0137]
第八方面的电容器(10)为第七方面的电子部件(1)，并且电子部件(1)的电子部件元件(2)为电容器元件(20)。
[0138]
这个方面具有以下优点：层压体(30)减少了到达电容器元件(20)的水分，由此容易地提供具有高耐湿可靠性的电容器(10)。
[0139]
在第九方面(引用第八方面)的电容器(10)中，电容器元件(20)包括一对金属化膜(71、72、81、82)，所述金属化膜各自包括介电膜(701、702、801、802)和在介电膜(701、702、801、802)上的导电层(711、712、811、812)，一对金属化膜(71、72、81、82)被卷绕为使得一对金属化膜(71、72、81、82)中的一个金属化膜的导电层(711、712、811、812)和一对金属化膜(71、72、81、82)中的另一个金属化膜的导电层(711、712、811、812)经由这对金属化膜(71、72、81、82)中的所述一个金属化膜的介电膜(701、702、801、802)彼此面对，并且介电膜(701、702、801、802)包括与基材层(33)中所包含的结晶树脂相同类型的树脂。
[0140]
这个方面具有以下优点：得到了电绝缘性和水蒸气阻挡性出色的电容器(10)。
[0141]
实施例
[0142]
(实施例1和2)
[0143]
作为粘土材料，使用kunipia f(由kunimine industries co.,ltd.生产)。作为粘结剂，使用水溶性尼龙a-90(由toray industries,inc.生产)。将粘土材料、粘结剂和溶剂混合到一起，由此制备出处理液(粘土涂布液)。处理液的内容物为总计6重量％的粘土材料和粘结剂、81重量％的水和13重量％的乙醇。表1中示出了粘土材料与粘结剂的混合比(重量比)。
[0144]
然后，对包括基材层和粘合层的聚丙烯膜(厚度24μm)进行电晕处理，之后通过使用涂布器将处理液涂布到粘合层的表面，然后干燥。干燥后的粘土层的厚度为1μm。注意，粘合层为低熔点聚丙烯，其熔点为130℃，并且粘度表现温度为90℃。此外，对于各实施例如表1所示改变干燥条件。
[0145]
然后，进行粘土层的附着力评价(基于jis k 5600-5-6)。也就是说，以2mm间隔对粘土层进行切割，尝试通过使用胶带来剥离粘土层，并且仅粘土层未被剥离的情况(分类0)被表示为
“○”
，而其他情况被表示为
“×”
。
[0146]
(比较例1和2)
[0147]
除了使用不包括粘合层的聚丙烯膜(仅为基材层)以外，以与实施例1和2中进行的附着力评价类似的方式进行附着力评价。
[0148]
[表1]
[0149][0150]
由表1可以看出，与不包括粘合层的比较例1和2相比，在包括粘合层的实施例1和2中提高了粘土层的附着力。此外，在实施例1和2中，通过不加热的自然干燥来确保粘土层的附着力。另外，在实施例1和2中，当在低于或等于粘度表现温度的温度进行干燥时，也确保了粘土层的附着力。
[0151]
附图标记清单
[0152]
1电子部件
[0153]
10电容器
[0154]
2电子部件元件
[0155]
20 电容器元件
[0156]
30 层压体
[0157]
31 粘土层
[0158]
32 粘合层
[0159]
33 基材层
[0160]
71、72、81、82金属化膜
[0161]
701、702、801、802介电膜
[0162]
711、712、811、812导电层

技术特征：
1.一种层压体，所述层压体包括：基材层，所述基材层包含结晶树脂；粘合层，所述粘合层包含与所述结晶树脂不同的树脂并且设置在所述基材层的一个面上；和粘土层，所述粘土层设置在位于所述基材层的所述一个面上的所述粘合层上，所述粘合层的粘度表现温度低于或等于130℃。2.权利要求1所述的层压体，其中所述粘合层包含无定型树脂。3.权利要求1所述的层压体，其中所述粘合层包含含有极性基团的树脂。4.权利要求1至3中任一项所述的层压体，其中所述结晶树脂为聚丙烯。5.权利要求1至4中任一项所述的层压体，其中所述基材层为双轴取向聚丙烯膜。6.权利要求1至5中任一项所述的层压体，所述层压体还包括在所述基材层的另一个面上的铝层或聚乙烯醇层。7.一种电子部件，所述电子部件包括：电子部件元件；和阻挡膜，所述阻挡膜覆盖所述电子部件元件的周围部分的至少一部分，所述阻挡膜包括权利要求1至6中任一项所述的层压体。8.一种电容器，所述电容器为权利要求7所述的电子部件，其中所述电子部件的电子部件元件为电容器元件。9.权利要求8所述的电容器，其中所述电容器元件包括一对金属化膜，所述一对金属化膜各自包括介电膜和在所述介电膜上的导电层，所述一对金属化膜被卷绕为使得所述一对金属化膜中的一个金属化膜的导电层和所述一对金属化膜中的另一个金属化膜的导电层隔着所述一对金属化膜中的所述一个金属化膜的介电膜彼此面对，并且所述介电膜包含与所述基材层所包含的结晶树脂相同类型的树脂。

技术总结
本发明提供了一种多层体，所述多层体具有良好的水蒸气阻挡性，同时表现出出色的在基材层与粘土层之间的附着力。多层体30包括基材层33、粘合层32和粘土层31。基材层33包含结晶树脂。粘合层32布置在基材层33的一个表面上，同时包含与所述结晶树脂不同的树脂。粘土层31布置在基材层33的一个表面上，其中粘合层32介于它们之间。粘合层32的粘度表现温度为130℃以下。下。下。


技术研发人员：服部崇幸 大野航太朗 岛崎幸博 竹冈宏树
受保护的技术使用者：松下知识产权经营株式会社
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2023/8/9