JP2002353060A - Metallized film capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は力率改善用の電力
用、電気機器用、各種電源回路用及び通信機器等に使用
される金属化フィルムコンデンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metallized film capacitor used for electric power for power factor improvement, for electric equipment, for various power supply circuits, and for communication equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、金属化フィルムコンデンサの
保安機構パターンとして蒸着電極をフィルム長手方向に
複数個の分割電極とし、電極引出部となる側にヒューズ
機構を設けることは特開平８−２７３９６８号公報や実
開平５−９０９３６号公報、特開平８−２５０３６７号
公報、また、特開平６−３０２４６８号公報等で公知と
なっており、この技術を用いて保安機構付の金属化フィ
ルムコンデンサとすることは可能である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a security mechanism pattern of a metallized film capacitor, it has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-273968 that a vapor deposition electrode is divided into a plurality of divided electrodes in the longitudinal direction of the film and a fuse mechanism is provided on a side to be an electrode lead portion. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-90936, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-250367, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-302468, and the like. A metallized film capacitor with a security mechanism using this technology. It is possible.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の構成で金属化フィルムコンデンサとした場合、種
々の難点があった。However, in the case of a metallized film capacitor having such a conventional structure, there are various difficulties.
【０００４】まず金属化フィルムコンデンサには誘電体
フィルムにピンホール等の弱点部で微小破壊が発生した
場合、その破壊点に流れ込む短絡電流で破壊部周辺の蒸
着金属を飛散させて絶縁を保つ自己回復作用があるが、
この自己回復作用で回復しきれない大きな破壊が発生し
た場合、その短絡電流で破壊点周辺箇所をコンデンサか
ら切り離すために自己保安機構が採用されている。一般
的な自己保安機構とは蒸着電極を長手方向に複数個に分
割し、かつそれぞれの分割電極にヒューズ部を設けた構
成としている。そのため、自己保安機構のヒューズは自
己回復作用では動作せず、かつ、通常使用時に発生する
自己回復作用より大きな破壊に対しては保安機構が動作
するヒューズ設計とする必要があり、ヒューズ部は0.1
ｍｍから２ｍｍの範囲が一般的である。これはヒューズ
部加工精度の問題から最小幅は0.1ｍｍ、ヒューズ動作
性の問題から最大は2ｍｍ程度とされている。ところ
が、ヒューズが細いと蒸着フィルムが持つ静電気の放電
や、サージによる電流等の流れ込みで保安機構を動作さ
せてしまい、本来の保安機構動作目的以外の保安機構動
作により大きな容量減少を招く場合があった。[0004] First, in the case of a metallized film capacitor, when a micro-destruction occurs at a weak point such as a pinhole in a dielectric film, a short-circuit current flowing into the destruction point scatters vapor-deposited metal around the destruction part to maintain insulation. Has a healing effect,
When a large breakdown that cannot be fully recovered by the self-recovery action occurs, a self-security mechanism is employed to separate the vicinity of the breakdown point from the capacitor by the short-circuit current. A general self-protection mechanism has a configuration in which a deposition electrode is divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction, and a fuse portion is provided in each of the divided electrodes. Therefore, the fuse of the self-protection mechanism does not operate by the self-recovery action, and the fuse must be designed so that the security mechanism operates against destruction larger than the self-recovery action that occurs during normal use.
A range from mm to 2 mm is common. The minimum width is set to 0.1 mm due to the problem of processing accuracy of the fuse portion, and the maximum width is set to approximately 2 mm due to the problem of the operability of the fuse. However, if the fuse is thin, the security mechanism may be operated by the discharge of static electricity of the vapor deposition film or the flow of current due to a surge, which may cause a large decrease in capacity due to the operation of the security mechanism for a purpose other than the intended operation of the security mechanism. Was.
【０００５】また、特開平０８−２５０３６７号公報や
特開平０６−３０２４６８号公報に記載されているよう
な有効対向電極内にヒューズパターンがあると、電圧印
加時に蒸着金属とヒューズパターン部の界面で電解集中
が発生し、蒸着膜消失現象のコロージョン等の電極後退
により容量減少しやすいといった課題があった。Further, if a fuse pattern exists in an effective counter electrode as described in JP-A-08-250367 or JP-A-06-302468, an interface between the deposited metal and the fuse pattern portion at the time of voltage application. There has been a problem that electrolytic concentration occurs and the capacity tends to decrease due to electrode receding such as corrosion of disappearance of a deposited film.
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、静電気による放電や突入サージ電流による、またさ
らには、電解集中によるコロージョン等の電極後退によ
る、容量の減少を抑えることのできる金属化フィルムコ
ンデンサを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a metallization capable of suppressing a decrease in capacity due to discharge due to static electricity or inrush surge current, and furthermore, due to electrode retreat such as corrosion due to electrolytic concentration. It is intended to provide a film capacitor.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ
は、誘電体フィルムと金属蒸着電極とを交互に積層した
断面構成を有し、誘電体フィルムを挟んで対向する一対
の金属蒸着電極のうち少なくとも一方を誘電体フィルム
の長手方向に分割する第１の蒸着電極非形成部を設けて
複数の分割電極とした金属化フィルムコンデンサであっ
て、第２の蒸着電極非形成部を分割電極の電極引出部側
に誘電体フィルムの長手方向に対し複数個設けるととも
に誘電体フィルムの幅方向に対し複数列設けることによ
り、各列中で隣接する第２の蒸着電極非形成部の間をヒ
ューズ部とし、全ての第１の蒸着電極非形成部を誘電体
フィルムの中央に最も近い列の第２の蒸着電極非形成部
に連結したことを特徴とする。In order to achieve the above object, a metallized film capacitor according to claim 1 of the present invention has a cross-sectional structure in which dielectric films and metal-deposited electrodes are alternately laminated, A metallized film capacitor in which at least one of a pair of metal vapor deposition electrodes opposed to each other with a dielectric film interposed therebetween is provided with a first vapor deposition electrode non-forming portion for dividing the dielectric film in the longitudinal direction and a plurality of divided electrodes are provided. By providing a plurality of second vapor deposition electrode non-formed portions on the electrode lead-out portion side of the divided electrodes in the longitudinal direction of the dielectric film and providing a plurality of rows in the width direction of the dielectric film, A fuse portion is provided between the second deposited electrode non-forming portions to be connected, and all the first deposited electrode non-forming portions are connected to the second deposited electrode non-forming portions in the row closest to the center of the dielectric film. And butterflies.
【０００８】本発明の請求項２記載の金属化フィルムコ
ンデンサは、請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ
において、第２の蒸着電極非形成部は、この第２の蒸着
電極非形成部が設けられた金属蒸着電極と対をなす金属
蒸着電極と重ならないように設けたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided the metallized film capacitor according to the first aspect, wherein the second vapor deposition electrode non-forming portion is provided with the second vapor deposition electrode non-forming portion. It is provided so as not to overlap with the metal-deposited electrode paired with the metal-deposited electrode.
【０００９】本発明の請求項３記載の金属化フィルムコ
ンデンサは、請求項１または２記載の金属化フィルムコ
ンデンサにおいて、複数列のうちの任意の隣接する２つ
の列のうち、電極引出部に近い方の列の第２の蒸着電極
非形成部の間のヒューズ部の幅の総和をＦ１とし、電極
引出部から遠い方の列の第２の蒸着電極非形成部の間の
ヒューズ部の幅の総和をＦ２としたとき、Ｆ１≦Ｆ２の
関係が成り立つ。According to a third aspect of the present invention, there is provided the metallized film capacitor according to the first or second aspect, wherein the metallized film capacitor is closer to the electrode lead-out portion in any two adjacent rows of the plurality of rows. The total sum of the widths of the fuse portions between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the other row is defined as F1, and the width of the fuse portion between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the row farthest from the electrode lead-out portion is defined as F1. When the sum is F2, the relationship of F1 ≦ F2 holds.
【００１０】本発明の請求項４記載の金属化フィルムコ
ンデンサは、請求項１，２または３記載の金属化フィル
ムコンデンサにおいて、金属蒸着電極は亜鉛を主成分と
し、電極引出部側の膜抵抗値を他部分より低くしたもの
である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the metallized film capacitor according to the first, second or third aspect, wherein the metal-deposited electrode is mainly composed of zinc, and the film resistance on the electrode lead-out portion side. Is lower than the other parts.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の金属化フ
ィルムコンデンサによれば、電極引出部側に複数列の第
２の蒸着電極非形成部が配置され、その各列にヒューズ
部が設けられており、静電気による放電や突入サージ電
流等に対しては電極引出部に近い列のヒューズ部の動作
により、電極引出部から遠い列のヒューズ部を保護する
ことが可能であり、電極引出部に近い列のヒューズ部が
数カ所動作しても、その列で動作していないヒューズ部
から分割電極へ電流が回り込めることで容量減少を抑制
することができる。According to the metallized film capacitor according to the first aspect of the present invention, a plurality of rows of the second non-evaporated electrode forming portions are arranged on the electrode lead portion side, and a fuse portion is provided in each row. It is possible to protect the fuses in the row far from the electrode lead-out part by the operation of the fuse part in the row near the electrode lead-out against static electricity discharge and rush surge current. Even if the fuse section in a row close to the section operates at several places, the current can flow from the non-operating fuse section to the divided electrode, thereby suppressing the capacity reduction.
【００１２】さらに、請求項２記載の金属化フィルムコ
ンデンサによれば、第２の蒸着電極非形成部の間のヒュ
ーズ部は、それが設けられている金属蒸着電極と対をな
す金属蒸着電極と重ならないように配置されるため、電
解集中によるコロージョン等の電極後退が無く、静電容
量の減少を防止できることで安定した品質のコンデンサ
特性を確保することができる。Further, according to the metallized film capacitor of the second aspect, the fuse portion between the portions where the second vapor deposition electrode is not formed is connected to the metal vapor deposition electrode forming a pair with the metal vapor deposition electrode provided with the fuse portion. Since the electrodes are arranged so as not to overlap with each other, there is no electrode retreat such as corrosion due to electrolytic concentration, and a decrease in capacitance can be prevented, so that stable quality capacitor characteristics can be secured.
【００１３】さらに、請求項３記載の金属化フィルムコ
ンデンサによれば、任意の隣接する２つの列のうち、電
極引出部に近い方の列の第２の蒸着電極非形成部の間の
ヒューズ部の幅の総和をＦ１とし、電極引出部から遠い
方の列の第２の蒸着電極非形成部の間のヒューズ部の幅
の総和をＦ２としたとき、Ｆ１≦Ｆ２の関係が成り立つ
ようにすることにより、静電気による放電や突入サージ
電流等に対してより確実に電極引出部に近い列のヒュー
ズ部の動作にとどめることが可能となり、容量減少の抑
制効果が大きく、より安定したコンデンサ品質特性を確
保することができる。Further, according to the metallized film capacitor according to the third aspect, the fuse portion between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the row closer to the electrode lead-out portion of any two adjacent rows. Let F1 be the total sum of the widths of the fuse portions between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the row farthest from the electrode lead-out portion and F2 be the total sum of the widths of the fuse portions. As a result, it is possible to more reliably stop the operation of the fuse section in the row near the electrode lead-out section against discharge due to static electricity and rush surge current, etc., which has a large effect of suppressing the capacity decrease and provides more stable capacitor quality characteristics. Can be secured.
【００１４】さらに、本発明の請求項４記載の金属化フ
ィルムコンデンサによれば、金属蒸着電極を亜鉛を主成
分とし、電極引出部側の膜抵抗値を他部分より低くする
ことにより、アルミニウムの蒸着電極に比べ、ヒューズ
部の幅を細くすることができ、その場合でも容量減少等
が少なく安定したコンデンサ品質特性を確保することが
できる。Further, according to the metallized film capacitor according to the fourth aspect of the present invention, the metal deposited electrode is mainly composed of zinc, and the film resistance value on the electrode lead-out portion side is lower than that of the other portions. The width of the fuse portion can be made smaller than that of the vapor-deposited electrode, and even in this case, a stable capacitor quality characteristic can be secured with little decrease in capacity.
【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図面
に基づいて説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１６】（第１の実施の形態）図１（ａ）は本発明
の第１の実施の形態における金属化フィルムコンデンサ
の分割電極を形成した金属化フィルムの模式平面図であ
り、図１（ｂ）は同金属化フィルムコンデンサの模式断
面図である。(First Embodiment) FIG. 1A is a schematic plan view of a metallized film on which divided electrodes of a metallized film capacitor according to a first embodiment of the present invention are formed, and FIG. (b) is a schematic sectional view of the metallized film capacitor.
【００１７】図１（ａ）に示す金属化フィルムは、誘電
体フィルム９の片面に蒸着電極１が形成され、フィルム
幅方向の一端側は蒸着電極１が形成された電極引出部３
であり、電極引出部３とフィルム幅方向で反対側（他端
側）にフィルム長手方向に伸びる非金属化部（マージン
部）２が設けられ、さらに金属化フィルムコンデンサと
した際、保安機構となる分割マージン部６、また、電流
供給側（電極引出部３）より第１番目のヒューズ部４、
そのヒューズ部４を形成する窓マージン部７、そして、
電流供給側（電極引出部３）より第２番目のヒューズ部
５、そのヒューズ部５を形成する窓マージン部８が設け
られている。非金属化部２と２つの分割マージン部６と
窓マージン部８で囲まれたそれぞれの領域が分割電極と
なる。In the metallized film shown in FIG. 1A, a vapor deposition electrode 1 is formed on one surface of a dielectric film 9, and one end in the film width direction has an electrode lead-out portion 3 on which the vapor deposition electrode 1 is formed.
A non-metallized portion (margin portion) 2 extending in the longitudinal direction of the film is provided on the opposite side (the other end side) of the electrode lead portion 3 in the film width direction. The first fuse section 4 from the current supply side (electrode extraction section 3)
A window margin portion 7 for forming the fuse portion 4, and
A second fuse section 5 from the current supply side (electrode extraction section 3) and a window margin section 8 forming the fuse section 5 are provided. Each region surrounded by the non-metallized portion 2, the two divided margin portions 6, and the window margin portion 8 becomes a divided electrode.
【００１８】この図１（ａ）に示す金属化フィルムは、
図１（ｂ）の断面図における上側のフィルムを構成し、
下側のフィルムは、この例では、保安機構のない、すな
わち、分割マージン部６および窓マージン部７，８を設
けずに、非金属化部２以外は蒸着電極１を形成した金属
化フィルムとしている。The metallized film shown in FIG.
Constituting the upper film in the cross-sectional view of FIG.
In this example, the lower film is a metallized film having no security mechanism, that is, a metallized film on which the deposition electrode 1 is formed except for the non-metallized portion 2 without the division margin portion 6 and the window margin portions 7 and 8. I have.
【００１９】この第１の実施の形態の具体例として、誘
電体フィルム９として幅６μｍのポリプロピレンフィル
ムを用い、その片面にアルミニウムを蒸着電極１として
形成し、分割幅（分割マージン部６のピッチ）を３０ｍ
ｍ、１分割幅内の第１ヒューズ部４の本数を２本、１箇
所あたりのヒューズ部４の幅（窓マージン部７と７の
間）を０．５ｍｍ、第２ヒューズ部５の本数を２本、１
箇所あたりのヒューズ部５の幅（窓マージン部８と８の
間）を０．５ｍｍとした金属化フィルム（図１（ａ））
を用い、またもう一方の金属化フィルムは、誘電体フィ
ルム９として幅６μｍのポリプロピレンフィルムを用
い、その片面にアルミニウムを蒸着電極１として形成
し、保安機構パターン形成のないフィルムを用い、この
２枚のフィルムを重ねて巻回し、両側に金属溶射部（メ
タリコン部）１０を形成し、金属化フィルムコンデンサ
を試作した。As a specific example of the first embodiment, a polypropylene film having a width of 6 μm is used as the dielectric film 9, aluminum is formed on one surface of the polypropylene film as the deposition electrode 1, and the division width (pitch of the division margin part 6) 30m
m, the number of the first fuse portions 4 in one division width is two, the width of the fuse portion 4 per portion (between the window margin portions 7) is 0.5 mm, and the number of the second fuse portions 5 is Two, one
Metallized film in which the width of the fuse portion 5 per portion (between the window margin portions 8) is 0.5 mm (FIG. 1 (a))
The other metallized film is a 6 μm wide polypropylene film as the dielectric film 9, aluminum is formed on one side as the vapor deposition electrode 1, and a film without a security mechanism pattern is used. Were laminated and wound, metal spray parts (metallicon parts) 10 were formed on both sides, and a metallized film capacitor was prototyped.
【００２０】また、比較用として図４に示される金属化
フィルムコンデンサを試作した。図４（ａ）は第１の比
較例の金属化フィルムコンデンサの分割電極を形成した
金属化フィルムの模式平面図、図４（ｂ）は同金属化フ
ィルムコンデンサの模式断面図であり、図１と対応する
部分には同一符号を付している。図１との違いは、分割
マージン部６と連結されていない窓マージン部７が無
く、第１ヒューズ部４を設けていないことであり、他の
構成は図１と同様である。この第１の比較例では、保安
機構パターンを設けている方の金属化フィルムは、分割
幅３０ｍｍ、１分割幅内のヒューズ部５の本数を２本、
１箇所あたりのヒューズ部５の幅を０．５ｍｍとして、
比較用の金属化フィルムコンデンサを試作した。Further, a metallized film capacitor shown in FIG. 4 was experimentally manufactured for comparison. FIG. 4A is a schematic plan view of a metallized film in which divided electrodes of the metallized film capacitor of the first comparative example are formed, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the metallized film capacitor. The parts corresponding to are denoted by the same reference numerals. The difference from FIG. 1 is that there is no window margin section 7 not connected to the division margin section 6 and the first fuse section 4 is not provided, and the other configuration is the same as that of FIG. In the first comparative example, the metallized film provided with the security mechanism pattern has a division width of 30 mm, and the number of the fuse portions 5 in one division width is two.
Assuming that the width of the fuse portion 5 per location is 0.5 mm,
A prototype metallized film capacitor was made for comparison.
【００２１】どちらの場合もコンデンサ定格は２５０
Ｖ，２０μＦとした。そして、各々の試作コンデンサに
おいて電荷供給側コンデンサより直流電圧のステップア
ップによる強制充放電試験を実施した。この試験は充放
電電流によるヒューズ強度を検証するための試験であ
る。試験条件はＤＣ１００Ｖステップアップ、各電圧で
の充放電回数を１０回として、容量減少率の比較を行っ
た。試験結果を表１に示すが、この表１では、各電圧で
の初期容量に対する変化率を表す。In both cases, the capacitor rating is 250
V, 20 μF. Then, for each of the prototype capacitors, a forced charge / discharge test was performed by stepping up the DC voltage from the capacitor on the charge supply side. This test is a test for verifying the fuse strength due to the charging / discharging current. The test conditions were 100 V DC step-up, and the number of times of charging and discharging at each voltage was 10 times, and the capacity reduction rates were compared. The test results are shown in Table 1. In Table 1, the change rate with respect to the initial capacity at each voltage is shown.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】第１の実施の形態が８００Ｖで容量が大幅
に減少したのに対し、比較例では６００Ｖから容量が大
幅に減少する結果となり、両者間で大きな差が現れた。
これは第１の実施の形態の場合、第１ヒューズ部４で比
較例のヒューズ部５と同等のヒューズ動作があった場合
でも、第１ヒューズ部４に未動作のヒューズ部があれ
ば、容量減少に結びつく第２ヒューズ部５が動作してい
ない限り容量減少には結びつかないためである。また、
第２ヒューズ部５に流れ込む電流は第１ヒューズ部４を
通過してくるため、その間にある蒸着膜抵抗分の影響で
第１ヒューズ部４に流れ込む電流値より小さな値になる
ことから、第２ヒューズ部５は同一ヒューズ形状であれ
ば第１ヒューズ部４より動作しにくいことになる。While the capacity of the first embodiment is greatly reduced at 800 V, the capacity of the comparative example is significantly reduced from 600 V, and a large difference appears between the two.
In the case of the first embodiment, even if the first fuse section 4 has a fuse operation equivalent to that of the fuse section 5 of the comparative example, if the first fuse section 4 has a non-operating fuse section, the capacity is reduced. This is because the capacity does not decrease unless the second fuse section 5 that causes the decrease operates. Also,
Since the current flowing into the second fuse section 5 passes through the first fuse section 4, the current flowing into the first fuse section 4 becomes smaller than the current flowing into the first fuse section 4 due to the influence of the deposited film resistance therebetween. If the fuse section 5 has the same fuse shape, it will be harder to operate than the first fuse section 4.
【００２４】また、図５に特開平６−３０２４６８号公
報に開示された金属化フィルムコンデンサの保安機構パ
ターンを示す。図５において、１，２，３は図１の１，
２，３と対応する部分であり、電流供給側（電極引出部
３側）にあるヒューズ部が動作した場合、必然的に１ま
たは２箇所の分割電極分がコンデンサから切り離されて
容量減少となるが、本第１の実施の形態においては電流
供給側のヒューズ部４が何らかの原因で数カ所動作して
も各分割電極への電流供給が可能なパターンであるた
め、通常時以外の突入サージ電流等に対して容量減少し
にくい構成となっている。FIG. 5 shows a security mechanism pattern of the metallized film capacitor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-302468. In FIG. 5, 1, 2, and 3 correspond to 1, 1 in FIG.
When the fuse section on the current supply side (electrode lead-out section 3 side) operates, one or two split electrodes are inevitably cut off from the capacitor to reduce the capacity. However, in the first embodiment, even if the fuse portion 4 on the current supply side operates at several locations for some reason, the current can be supplied to each divided electrode. , The capacity is hardly reduced.
【００２５】さらに第１の実施の形態のコンデンサにお
いて、電気機器用コンデンサＪＩＳ４９０８に記載の保
安機構付コンデンサの保安性試験を実施したが、問題な
く保安機構が動作した。このことから第１の実施の形態
のヒューズ構成は本来の保安機構の性能を損なうことな
く、従来以上の充放電性、保安機構動作性を確保できる
といえる。Further, in the capacitor of the first embodiment, a security test of a capacitor with a security mechanism described in JIS 4908 for electrical equipment was performed, and the security mechanism operated without any problem. From this, it can be said that the fuse configuration of the first embodiment can secure more charge / discharge performance and security mechanism operability than before without impairing the performance of the original security mechanism.
【００２６】（第２の実施の形態）つぎに第２の実施の
形態として、第１ヒューズ部４を０．５ｍｍ、第２ヒュ
ーズ部５を０．６ｍｍとし、他の構成は第１の実施の形
態の具体例と同様であるコンデンサの試作を１００個行
った。また、第１の実施の形態で述べた第１の比較例の
コンデンサの試作を１００個行った。この場合、初期静
電容量に差が現れた。図２に２０μＦに対する静電容量
の許容差分布を示す。図２（ａ）は第１の比較例の場
合、図２（ｂ）は第２の実施の形態の場合である。第１
の比較例の分布がマイナス側にばらついているが、この
原因は静電気によるヒューズ動作であった。これは金属
化フィルムがスリッター工程や巻取工程等で金属ローラ
ー等と接触する際に発生した静電気が放電する際の放電
電流でヒューズ切れとなるものである。通常、この静電
気の抑制のために静電除去システム等を用いるのが一般
的であるが、完全には静電気が除去されないのが現在の
課題である。(Second Embodiment) Next, as a second embodiment, the first fuse part 4 is 0.5 mm, the second fuse part 5 is 0.6 mm, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. 100 prototypes of the same capacitor as in the specific example of the embodiment were made. Further, 100 prototypes of the capacitor of the first comparative example described in the first embodiment were manufactured. In this case, a difference appeared in the initial capacitance. FIG. 2 shows a tolerance distribution of the capacitance with respect to 20 μF. FIG. 2A shows the case of the first comparative example, and FIG. 2B shows the case of the second embodiment. First
Although the distribution of the comparative example has a negative side, the cause was a fuse operation due to static electricity. The fuse is blown by a discharge current when static electricity generated when the metallized film comes into contact with a metal roller or the like in a slitter process or a winding process is discharged. Usually, a static elimination system or the like is generally used to suppress the static electricity, but the current problem is that the static electricity is not completely eliminated.
【００２７】一方、第２の実施の形態の場合は第１のヒ
ューズ部４が動作していたものの、第２ヒューズ部５が
未動作のために容量減少には至らなかったと考えられ
る。On the other hand, in the case of the second embodiment, it is considered that although the first fuse section 4 was operated, the capacity was not reduced because the second fuse section 5 was not operated.
【００２８】（第３の実施の形態）図３（ａ）は本発明
の第３の実施の形態における金属化フィルムコンデンサ
の分割電極を形成した金属化フィルムの模式平面図であ
り、図３（ｂ）は同金属化フィルムコンデンサの模式断
面図である。(Third Embodiment) FIG. 3 (a) is a schematic plan view of a metallized film in which divided electrodes of a metallized film capacitor according to a third embodiment of the present invention are formed, and FIG. (b) is a schematic sectional view of the metallized film capacitor.
【００２９】図３（ａ）に示す金属化フィルムは、誘電
体フィルム９の片面に亜鉛を主成分とする蒸着電極１が
形成され、蒸着電極１の電極引出部３側は、他の部分よ
り膜抵抗値の低いヘビーエッジ部になっている。そし
て、第１ヒューズ部４および第２ヒューズ部５の１分割
幅内の本数を１本としている。この図３（ａ）に示す金
属化フィルムは、図３（ｂ）の断面図における上側のフ
ィルムを構成し、下側のフィルムは、この例では、保安
機構のない、すなわち、分割マージン部６および窓マー
ジン部７，８を設けずに、非金属化部２以外は蒸着電極
１を形成しその電極引出部３側は膜抵抗値が他の部分よ
り低いヘビーエッジ構造とした金属化フィルムである。In the metallized film shown in FIG. 3A, a deposition electrode 1 containing zinc as a main component is formed on one surface of a dielectric film 9, and the electrode lead-out portion 3 side of the deposition electrode 1 is higher than other portions. The heavy edge portion has a low film resistance. The number of the first fuse section 4 and the second fuse section 5 within one division width is one. The metallized film shown in FIG. 3A constitutes the upper film in the sectional view of FIG. 3B, and the lower film has no security mechanism in this example, that is, the divided margin portion 6 In addition, without providing the window margin portions 7 and 8, the deposition electrode 1 is formed except for the non-metallized portion 2, and the electrode lead-out portion 3 side is a metallized film having a heavy edge structure having a lower film resistance value than other portions. is there.
【００３０】第３の実施の形態の金属化フィルムコンデ
ンサを以下の条件で試作を行った。重ね合わせる２枚の
金属化フィルムは、誘電体フィルム９として幅６μｍの
ポリプロピレンフィルムを用い、その片面に亜鉛を主体
とするヘビーエッジ構造の蒸着電極１を形成し、電極引
出部３側の膜抵抗値を３〜５Ω・ｃｍ2 、他の部分を１
０〜１５Ω・ｃｍ2としている。さらに、図３（ａ）に
示される方の金属化フィルムは、分割幅を３０ｍｍ、１
分割幅内の第１ヒューズ部４の本数を１本、第１ヒュー
ズ部４の幅を０．５ｍｍ、第２ヒューズ部５の本数を１
本、第２ヒューズ部５の幅を０．５ｍｍとしている。A prototype of the metallized film capacitor of the third embodiment was manufactured under the following conditions. As the two metallized films to be superposed, a polypropylene film having a width of 6 μm was used as the dielectric film 9, a heavy-edge structure deposition electrode 1 mainly composed of zinc was formed on one surface thereof, and the film resistance on the electrode lead-out portion 3 side was formed. The value is 3 to 5 Ω · cm 2 and the other part is 1
It is 0 to 15 Ω · cm 2 . Further, the metalized film shown in FIG. 3A has a division width of 30 mm,
The number of the first fuse portions 4 within the division width is one, the width of the first fuse portions 4 is 0.5 mm, and the number of the second fuse portions 5 is one.
The width of the second fuse portion 5 is set to 0.5 mm.
【００３１】また比較例（第２の比較例）として、保安
機構パターンを図４（ａ）と同様のパターンにし（ただ
し蒸着電極１はヘビーエッジ構造である）、その１分割
幅内のヒューズ部５の本数を１本、そのヒューズ部５の
幅を０．５ｍｍとし、その他の条件は上記第３の実施の
形態と同様にして試作を実施した。As a comparative example (second comparative example), the security mechanism pattern is the same as that shown in FIG. 4A (however, the deposition electrode 1 has a heavy edge structure), and the fuse portion within one division width thereof. A prototype was manufactured in the same manner as in the third embodiment except that the number of the fuses 5 was one and the width of the fuse portion 5 was 0.5 mm.
【００３２】ここでも第１の実施の形態と同様に強制充
放電試験を行い比較検討を行った。その結果を表２に示
す。Here, a forced charge / discharge test was performed in the same manner as in the first embodiment, and a comparative study was conducted. Table 2 shows the results.
【００３３】[0033]
【表２】 [Table 2]
【００３４】本試験の結果についても第１の実施の形態
の場合と同様に、第３の実施の形態が第２の比較例より
優れている結果となった。これは第１の実施の形態と同
様に、第３の実施の形態の場合、第１ヒューズ部４で第
２の比較例のヒューズ部と同等のヒューズ動作があった
場合でも、第１ヒューズ部４に未動作のヒューズ部があ
れば、容量減少に結びつく第２ヒューズ部５が動作して
いない限り容量減少には結びつかないことが主な要因と
考えられる。As to the result of this test, the result of the third embodiment is superior to that of the second comparative example, as in the case of the first embodiment. This is similar to the first embodiment, even in the case of the third embodiment, even if the first fuse section 4 has the same fuse operation as the fuse section of the second comparative example, If there is a non-operating fuse portion in 4, it is considered that the main factor is that the second fuse portion 5, which leads to a decrease in capacity, does not lead to a decrease in capacity unless the second fuse portion 5 is operating.
【００３５】さらに、上記に述べた第１〜第３の実施の
形態のコンデンサについて、コンデンサの連続耐用性試
験を行ったが、容量減少が大きい等の問題はなかった。
これは、図１（ｂ）や図３（ｂ）の断面図に示されるよ
うに、ヒューズ部４，５を、ヒューズ部を設けていない
対向する蒸着電極１と重ならないように配置しているた
め、電界集中がなく電極後退による静電容量の減少が発
生しないことが大きな理由となっている。Further, the capacitors of the first to third embodiments described above were subjected to a continuous durability test of the capacitors, but there was no problem such as a large decrease in capacitance.
This is because, as shown in the cross-sectional views of FIG. 1B and FIG. 3B, the fuse portions 4 and 5 are arranged so as not to overlap with the opposite deposition electrode 1 having no fuse portion. Therefore, the main reason is that there is no electric field concentration and the capacitance does not decrease due to the electrode retreat.
【００３６】上記の実施の形態では、誘電体フィルム９
としてポリプロピレンフィルムを用いた例について述べ
たが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフ
ェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）等他のプラスチックフィルム用いても
同様のことがいえる。In the above embodiment, the dielectric film 9
However, the same can be said for other plastic films such as polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), and polyethylene naphthalate (PEN).
【００３７】上記の第１〜第３の実施の形態ではその具
体例と効果を述べたが、以下、本発明の実施の形態につ
いてのまとめを述べる。Although specific examples and effects have been described in the first to third embodiments, a summary of the embodiments of the present invention will be described below.
【００３８】図１（ａ）や図３（ａ）に示すように、分
割電極を形成した金属化フィルムの電極引出部３側に２
列の窓マージン部７，８を設けてヒューズ部４，５を形
成したことにより、静電気による放電や突入サージ電流
等に対しては第１ヒューズ部４の動作により、第２ヒュ
ーズ部５を保護することが可能であり、第１ヒューズ部
４が数カ所動作しても分割電極が第２ヒューズ部５を形
成する窓マージン部８までしか形成されていないため、
電流が動作していないヒューズ部４から回り込めること
で容量減少を抑制することができる。なお、窓マージン
部を３列以上設け、各列にヒューズ部を設けてもよい。
また、各列のヒューズ部は、１分割幅内に１本以上設け
てあればよい。As shown in FIGS. 1 (a) and 3 (a), the metallized film on which the divided electrodes are formed
By providing the window margin portions 7 and 8 of the columns and forming the fuse portions 4 and 5, the first fuse portion 4 protects the second fuse portion 5 against discharge due to static electricity, inrush surge current, and the like. Since the split electrode is formed only up to the window margin portion 8 forming the second fuse portion 5 even if the first fuse portion 4 operates at several places,
The current can be sneak-forwarded from the inactive fuse section 4 to suppress a decrease in capacity. The window margins may be provided in three or more rows, and the fuses may be provided in each row.
Further, it is sufficient that at least one fuse portion in each column is provided within one division width.
【００３９】さらに、ヒューズ部４，５が対向する蒸着
電極１の領域内に無いために電解集中によるコロージョ
ン等の電極後退が無く、静電容量の減少を防止できるこ
とで安定した品質のコンデンサ特性を確保することがで
きるさらに、第２の実施の形態の具体例で述べたよう
に、電流供給側の電極引出部３に近い側の第１ヒューズ
部４の幅よりも電極引出部３から遠い側の第２ヒューズ
部５の幅を大きくするなどして、第１ヒューズ部４の幅
の総和をＦ１、第２のヒューズ部５の幅の総和をＦ２と
したとき、Ｆ１≦Ｆ２の関係を満たすことにより、より
確実に第１ヒューズ部４の動作にとどめることが可能と
なり、容量減少の抑制効果が大きく、より安定したコン
デンサ品質特性を確保できる。なお、窓マージン部を３
列以上設ける場合は、各列のヒューズ部の幅の総和を、
電極引出部３に近い方から、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，・・と
すると、Ｆ１≦Ｆ２≦Ｆ３≦・・の関係を満たすように
すればよい。Further, since the fuse portions 4 and 5 are not in the region of the vapor deposition electrode 1 facing the electrode portion, there is no electrode retreat such as corrosion due to electrolytic concentration, and a decrease in capacitance can be prevented. Furthermore, as described in the specific example of the second embodiment, the side farther from the electrode lead-out portion 3 than the width of the first fuse portion 4 on the side closer to the electrode lead-out portion 3 on the current supply side. When the sum of the widths of the first fuse portions 4 is F1 and the sum of the widths of the second fuse portions 5 is F2 by increasing the width of the second fuse portions 5, the relationship of F1 ≦ F2 is satisfied. Thus, the operation of the first fuse section 4 can be more reliably stopped, the effect of suppressing the decrease in capacitance is large, and more stable capacitor quality characteristics can be secured. The window margin is 3
If more than two rows are provided, the sum of the widths of the fuses in each row
F1, F2, F3,... From the side closer to the electrode lead-out portion 3 may satisfy the relationship of F1 ≦ F2 ≦ F3 ≦.
【００４０】また、第３の実施の形態で述べたようにヘ
ビーエッジ構造の亜鉛を主成分とした蒸着電極１の場合
には、アルミニウムの蒸着電極１に比べ、ヒューズ部
４，５の幅を細くすることができ、その場合でも容量減
少等が少なく安定したコンデンサ品質特性を確保でき
る。Further, as described in the third embodiment, in the case of the deposition electrode 1 mainly composed of zinc having a heavy edge structure, the width of the fuse portions 4 and 5 is smaller than that of the deposition electrode 1 of aluminum. The capacitor can be made thin, and even in that case, a stable capacitor quality characteristic can be secured with little decrease in capacitance.
【００４１】また、上記の実施の形態では、保安機構パ
ターンを形成した片面金属化フィルムと、保安機構パタ
ーンを形成していない片面金属化フィルムとを用いた場
合について説明したが、両方の片面金属化フィルムに図
１（ａ）や図３（ａ）のような保安機構パターンを形成
してもよい。Further, in the above-described embodiment, the case where a single-sided metallized film having a security mechanism pattern formed thereon and a single-sided metallized film having no security mechanism pattern formed thereon has been described. 1 (a) and FIG. 3 (a) may be formed on the protective film.
【００４２】また、両面金属化フィルムと非金属化フィ
ルム（誘電体フィルム）とを重ねて巻回するようにして
もよい。この場合、両面金属化フィルムの片面あるいは
両面の蒸着電極を図１（ａ）や図３（ａ）のように構成
すればよい。Further, a double-sided metallized film and a non-metallized film (dielectric film) may be stacked and wound. In this case, the vapor deposition electrodes on one side or both sides of the double-sided metallized film may be configured as shown in FIG. 1 (a) or FIG. 3 (a).
【００４３】さらに、上記では、巻回型の金属化フィル
ムコンデンサについて説明したが、積層型の金属化フィ
ルムコンデンサについても同様に適用することができ、
同様の効果を得ることができる。Further, in the above description, the wound type metallized film capacitor has been described. However, the present invention can be similarly applied to a laminated type metallized film capacitor.
Similar effects can be obtained.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上のように、本発明の第１の金属化フ
ィルムコンデンサは、電極引出部側に複数列の第２の蒸
着電極非形成部が配置され、その各列にヒューズ部が設
けられており、静電気による放電や突入サージ電流等に
対しては電極引出部に近い列のヒューズ部の動作によ
り、電極引出部から遠い列のヒューズ部を保護すること
が可能であり、電極引出部に近い列のヒューズ部が数カ
所動作しても、その列で動作していないヒューズ部から
分割電極へ電流が回り込めることで容量減少を抑制する
ことができる。As described above, in the first metallized film capacitor of the present invention, a plurality of rows of the second vapor deposition electrode non-formed portions are arranged on the electrode lead portion side, and a fuse portion is provided in each row. It is possible to protect the fuses in the row far from the electrode lead-out section by the operation of the fuse section in the row near the electrode lead-out section against discharge due to static electricity or inrush surge current, etc. Even if the fuse section in a row close to the column operates at several places, the current can flow from the fuse section not operating in the row to the divided electrode, thereby suppressing the capacity reduction.
【００４５】さらに、請求項２記載の金属化フィルムコ
ンデンサは、第２の蒸着電極非形成部の間のヒューズ部
が、それが設けられている金属蒸着電極と対をなす金属
蒸着電極と重ならないように配置されるため、電解集中
によるコロージョン等の電極後退が無く、静電容量の減
少を防止できることで安定した品質のコンデンサ特性を
確保することができる。Further, in the metallized film capacitor according to the second aspect, the fuse portion between the portions where the second vapor deposition electrode is not formed does not overlap with the metal vapor deposition electrode forming a pair with the metal vapor deposition electrode provided with the fuse portion. With such arrangement, there is no electrode retreat such as corrosion due to electrolytic concentration, and a decrease in capacitance can be prevented, so that stable quality capacitor characteristics can be secured.
【００４６】さらに、請求項３記載の金属化フィルムコ
ンデンサは、任意の隣接する２つの列のうち、電極引出
部に近い方の列の第２の蒸着電極非形成部の間のヒュー
ズ部の幅の総和をＦ１とし、電極引出部から遠い方の列
の第２の蒸着電極非形成部の間のヒューズ部の幅の総和
をＦ２としたとき、Ｆ１≦Ｆ２の関係が成り立つように
することにより、静電気による放電や突入サージ電流等
に対してより確実に電極引出部に近い列のヒューズ部の
動作にとどめることが可能となり、容量減少の抑制効果
が大きく、より安定したコンデンサ品質特性を確保する
ことができる。Further, in the metallized film capacitor according to the third aspect, the width of the fuse portion between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the row closer to the electrode lead-out section of any two adjacent rows. Is defined as F1 and the sum of the widths of the fuse portions between the second vapor deposition electrode non-formed portions in the row farthest from the electrode lead-out portion is defined as F2, so that the relationship of F1 ≦ F2 is established. In addition, it is possible to more reliably stop the operation of the fuse section in the row near the electrode lead-out section against discharge due to static electricity, inrush surge current, etc., thereby greatly reducing the capacity and securing more stable capacitor quality characteristics. be able to.
【００４７】さらに、本発明の請求項４記載の金属化フ
ィルムコンデンサは、金属蒸着電極を亜鉛を主成分と
し、電極引出部側の膜抵抗値を他部分より低くすること
により、アルミニウムの蒸着電極に比べ、ヒューズ部の
幅を細くすることができ、その場合でも容量減少等が少
なく安定したコンデンサ品質特性を確保することができ
る。Further, in the metallized film capacitor according to the fourth aspect of the present invention, the metal deposition electrode is mainly composed of zinc, and the film resistance value on the electrode lead-out portion side is lower than that of the other portions, so that the aluminum deposition electrode is formed. The width of the fuse portion can be reduced as compared with the above, and even in this case, a stable capacitor quality characteristic can be secured with little decrease in capacitance.
【図１】本発明の第１の実施の形態における金属化フィ
ルムコンデンサの保安機構パターン模式図および断面図FIG. 1 is a schematic diagram and a sectional view of a security mechanism pattern of a metallized film capacitor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態の静電容量試験にお
ける容量許容差の度数分布図FIG. 2 is a frequency distribution diagram of a capacitance tolerance in a capacitance test according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態における金属化フィ
ルムコンデンサの保安機構パターン模式図および断面図FIG. 3 is a schematic diagram and a sectional view of a security mechanism pattern of a metallized film capacitor according to a third embodiment of the present invention.
【図４】第１の比較例における金属化フィルムコンデン
サの保安機構パターン模式図および断面図FIG. 4 is a schematic diagram and a cross-sectional view of a security mechanism pattern of a metallized film capacitor in a first comparative example.
【図５】特開平６−３０２４６８号公報に開示された金
属化フィルムコンデンサの保安機構パターン模式図FIG. 5 is a schematic view of a security mechanism pattern of a metallized film capacitor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-302468.
１ 蒸着電極 ２ 非金属化部（マージン部） ３ 電極引出部 ４ 第１ヒューズ部 ５ 第２ヒューズ部 ６ 分割マージン部 ７ 窓マージン部 ８ 窓マージン部 ９ 誘電体フィルム １０ 金属溶射部（メタリコン部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deposition electrode 2 Non-metallization part (margin part) 3 Electrode lead-out part 4 1st fuse part 5 2nd fuse part 6 Division margin part 7 Window margin part 8 Window margin part 9 Dielectric film 10 Metal spray part (metallic part)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤渡 しのぶ 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E082 BB03 BC05 EE07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinobu Fujiwatari 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 5E082 BB03 BC05 EE07
Claims (4)
に積層した断面構成を有し、前記誘電体フィルムを挟ん
で対向する一対の金属蒸着電極のうち少なくとも一方を
前記誘電体フィルムの長手方向に分割する第１の蒸着電
極非形成部を設けて複数の分割電極とした金属化フィル
ムコンデンサであって、 第２の蒸着電極非形成部を前記分割電極の電極引出部側
に前記誘電体フィルムの長手方向に対し複数個設けると
ともに前記誘電体フィルムの幅方向に対し複数列設ける
ことにより、各列中で隣接する前記第２の蒸着電極非形
成部の間をヒューズ部とし、全ての前記第１の蒸着電極
非形成部を前記誘電体フィルムの中央に最も近い列の前
記第２の蒸着電極非形成部に連結したことを特徴とする
金属化フィルムコンデンサ。1. A cross-sectional structure in which dielectric films and metal-deposited electrodes are alternately laminated, and at least one of a pair of metal-deposited electrodes opposed to each other with the dielectric film interposed therebetween is disposed in the longitudinal direction of the dielectric film. A metallized film capacitor having a plurality of divided electrodes by providing a first vapor deposition electrode non-forming portion for dividing into two, wherein a second vapor deposition electrode non-forming portion is provided on the electrode lead portion side of the divided electrode. By providing a plurality in the longitudinal direction and providing a plurality of rows in the width direction of the dielectric film, a portion between the adjacent second deposition electrode non-forming portions in each row is a fuse portion, and all the A metallized film capacitor, wherein the first electrode-less portion is connected to the second electrode-less portion in the row closest to the center of the dielectric film.
蒸着電極非形成部が設けられた金属蒸着電極と対をなす
金属蒸着電極と重ならないように設けた請求項１記載の
金属化フィルムコンデンサ。2. The metal vapor deposition electrode according to claim 1, wherein the second vapor deposition electrode non-formation portion is provided so as not to overlap with a metal vapor deposition electrode paired with the metal vapor deposition electrode provided with the second vapor deposition electrode non-formation portion. Metallized film capacitors.
のうち、電極引出部に近い方の列の第２の蒸着電極非形
成部の間のヒューズ部の幅の総和をＦ１とし、前記電極
引出部から遠い方の列の第２の蒸着電極非形成部の間の
ヒューズ部の幅の総和をＦ２としたとき、Ｆ１≦Ｆ２の
関係が成り立つ請求項１または２記載の金属化フィルム
コンデンサ。3. A total sum of the widths of the fuse portions between the second vapor deposition electrode non-formed portions in a row closer to the electrode lead-out section in any two adjacent rows of the plurality of rows, and 3. The metallized film according to claim 1, wherein a relationship of F1 ≦ F2 is satisfied, where F2 is a total sum of widths of the fuse portions between the second vapor deposition electrode non-formed portions in a row farther from the electrode lead portion. 4. Capacitors.
引出部側の膜抵抗値を他部分より低くした請求項１，２
または３記載の金属化フィルムコンデンサ。4. The metal-deposited electrode contains zinc as a main component, and has a lower film resistance value on the electrode lead-out portion side than on other portions.
Or a metallized film capacitor according to item 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153652A JP2002353060A (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Metallized film capacitor |
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|---|---|
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012033753A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Nichicon Corp | Metalization film capacitor |
| JP2015153998A (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 小島プレス工業株式会社 | Laminated film capacitor |
| CN111448631A (en) * | 2018-01-18 | 2020-07-24 | 松下知识产权经营株式会社 | Thin film capacitor |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153652A patent/JP2002353060A/en active Pending
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