JP2006100507A - コンデンサ接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配線のインダクタンス及びコンデンサ素子の内部インダクタンスが小さく、かつ、簡単な構造のコンデンサ接続構造を提供する。
【解決手段】第１素子接続部1６と第２素子接続部１７を、それぞれ第１、第２電極板６、7と一体に形成して、第１、第２電極板６、７は、絶縁体８を介して近接して配置すると共に、コンデンサ素子連１１の電極２が配置された端面において、並設されたコンデンサ素子１の電極２に、第１素子接続部１６と第２素子接続部１７を交互に接続した。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のコンデンサ素子と電極板を接続するコンデンサ接続構造に関するものである。

フィルタ回路やインバータに用いられる平滑用コンデンサとして、従来、電解コンデンサが用いられてきたが、近年、電解コンデンサよりも等価直列インダクタンス（以後、ＥＳＬと称する）や等価直列抵抗（以後、ＥＳＲと称する）が小さく、長寿命であるフィルムコンデンサへの移行が一部進みつつある。

しかしながら、平滑用コンデンサとして必要とされる容量が大きい場合、フィルムコンデンサ素子が大きくなる傾向がある。素子が大きくなると、ＥＳＬやＥＳＲが増大し、さらに、コンデンサ素子を接続する配線のインダクタンスも増大することにより、平滑用コンデンサとしての機能が低下するおそれがある。

従来には、配線のインダクタンスを低減させるためのコンデンサ接続構造がある。（例えば、特許文献１参照）
実開昭６２−２２３２号公報

しかしながら、上記特許文献に開示されたコンデンサ接続構造は、配線のインダクタンスを低減させることは可能であるものの、コンデンサ素子の内部インダクタンスを低減させることは困難である。

この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構造で、配線のインダクタンス及びコンデンサ素子の内部インダクタンスを低減することが可能なコンデンサ接続構造を提供することにある。

請求項１のコンデンサ接続構造は、両端部に電極２を有する複数のコンデンサ素子１が並設され、外部と接続される電極板６、７に設けられた素子接続部１６、１７が各コンデンサ素子１の電極２にそれぞれ接続されるコンデンサ接続構造であって、上記電極板６、７は、絶縁体８を介し近接して配設された第１及び第２電極板６、７を有し、上記素子接続部１６、１７は、第１電極板６に設けられた第１素子接続部１６と第２電極板７に設けられた第２素子接続部１７とを有し、上記複数のコンデンサ素子１の同じ側に配置された複数の電極２に、第１素子接続部１６と第２素子接続部１７とが交互に接続されていることを特徴としている。

請求項２のコンデンサ接続構造は、上記電極２に接続された上記第１素子接続部１６と上記第２素子接続部１７との少なくともいずれか一方が、隙間を介して並設された複数の端子１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂで構成されていることを特徴としている。

請求項３のコンデンサ接続構造は、上記第１電極板６と上記第２電極板７とは、重ねた状態で配置されていることを特徴としている。

請求項１のコンデンサ接続構造によれば、互いに隣り合う第１素子接続部と第２素子接続部には、電流が逆方向に流れるので、第１素子接続部と第２素子端子部での配線インダクタンスが低減する。また、互いに隣り合うコンデンサ素子は、正極と負極が逆になり、電流が逆方向に流れるので、コンデンサ素子に発生する内部インダクタンスが低減する。また、第１、第２電極板は、絶縁体を介して近接して設けられているので、第１、第２電極板の配線インダクタンスを低減することができる。

請求項２のコンデンサ接続構造によれば、第１素子接続部、及び／又は、第２素子接続部を構成する端子には同方向に電流が流れるので、端子で生じる磁界が隙間を介した端子間で一部相殺されて、第１素子接続部、及び／又は、第２素子接続部自体で生じるインダクタンスを低減できる効果がある。

請求項３のコンデンサ接続構造によれば、第１電極板と第２電極板は、絶縁体を介して重ねられているので、第１及び第２電極板のインダクタンスが低減する。

次に、この発明のコンデンサ接続構造の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例として、積層型の金属化フィルムコンデンサ素子（以後、コンデンサ素子と称する）１から構成されたコンデンサ素子連１１の接続構造を示す斜視図であり、図２は、コンデンサ素子連１１の接続構造を示す側面図である。

各コンデンサ素子1は、両端部にメタリコン電極（以後、電極と称する）２を有している。コンデンサ素子連１１は、４個のコンデンサ素子１で構成され、各電極２がコンデンサ素子連１１の互いに対向する両端面に配置されるように並設されている。互いに隣り合うコンデンサ素子1、１の間には、絶縁シート５が介設されている。

コンデンサ素子連１１の電極２が配置された端面に垂直でありコンデンサ素子1の並設方向と平行な一側面上には、矩形状の第２電極板７が配置されている。第２電極板７上には、シート状の絶縁体８が重ねられ、絶縁体８上には、矩形状の第１電極板６が重ねられ、第１電極板６と第２電極板７は、絶縁体８を介して互いに近接して配設されている。第１電極板６には、４組の第１素子接続部１６が第１電極板６と一体的に設けられている。各第１素子接続部１６は略帯状であり、第１電極板６の互いに平行な一対の辺からは、それぞれ２組ずつの第１素子接続部１６が延出されている。第１素子接続部１６は、コンデンサ素子連１１の電極２が配置された端面と平行な方向に折り曲げられている。第１電極６の一辺側から延出された２組の第１素子接続部１６は、コンデンサ素子連１１の一端面側に並設され、第１電極６の他辺側から延出された２組の第１素子接続部１６は、コンデンサ素子連１１の他端面側に並設されている。第１電極６の一辺側から延出された第１素子接続部１６の並設間隔と第１電極６の他辺側から延出された第１素子接続部１６の並設間隔とは略等しくされている。第１電極６の一辺側から延出された第１素子接続部１６の配置位置と第１電極６の他辺側から延出された第１素子接続部１６の配置位置とは、第１素子接続部１６の並設方向に、第１素子接続部１６の並設間隔の半分だけずれている。また、第２電極板７には、第１電極板６に設けられた第１素子接続部１６と同様に、第２素子接続部１７が第２電極板７と一体的に設けられている。第２電極７の一辺側から延出された２組の第２素子接続部１７は、コンデンサ素子連１１の一端面側に並設され、第２電極７の他辺側から延出された２組の第２素子接続部１７は、コンデンサ素子連１１の他端面側に並設されている。第２電極７の一辺側から延出された第２素子接続部１７の並設間隔は、第１電極６の一辺側から延出された第１素子接続部１６の並設間隔に略等しくなっており、第２電極７の一辺側から延出された第２素子接続部１７の配置位置は、第１の電極６の一辺側から延出された第１素子接続部１６の配置位置から、第１素子接続部１６の並設方向に、第１素子接続部１６の並設間隔の半分だけずれている。第２電極７の他辺側から延出された第２素子接続部１７と第１電極６の他辺側から延出された第１素子接続部１６についても同様である。

コンデンサ素子連１１を構成するコンデンサ素子１を、コンデンサ素子連１１の片側から順に第１コンデンサ素子１ａ、第２コンデンサ素子1ｂ、第３のコンデンサ素子1ｃ、第４のコンデンサ素子1ｄと称すると、コンデンサ素子連１１の電極２が配置された一方の端面において、第１コンデンサ素子１ａの電極２に第１素子接続部１６が接続され、第２コンデンサ素子1ｂの電極２に第２素子接続部１７が接続され、第３のコンデンサ素子1ｃの電極２に第１素子接続部１６が接続され、第４のコンデンサ素子1ｄの電極２に第２素子接続部１７が接続されている。また、コンデンサ素子連１１の電極２が配置された他方の端面において、第１、第３のコンデンサ素子１ａ、1ｃの電極２には、それぞれ第２素子接続部１７が接続され、第２、第４のコンデンサ素子1ｂ、1ｄの電極２には、それぞれ第１素子接続部１６が接続されている。

このように、コンデンサ素子１の互いに対向する電極２の一方には、第１素子接続部１６が接続されて、他方の電極２には、第２素子接続部１７が接続されている。コンデンサ素子連１１の電極２が配置された端面では、互いに隣り合うコンデンサ素子１、１の電極２、２に、第１素子接続部１６と第２素子接続部１７とが交互に接続されている。

第１電極板６には、第１素子接続部1６が設けられた辺と垂直な辺の一方に、第１外部接続部６ａが延出されて設けられている。同様に、第２電極板７には、第１外部接続部６ａと同じ側に延出された第２外部接続部７ａが設けられている。第１外部接続部６ａと第２外部接続部７ａは、それぞれ外部電極（図示せず）に接続される。例えば、第１外部接続部６ａが正極側に接続され、第２外部接続部７ａが負極側に接続される。

この構成により、互いに隣り合う第１素子接続部１６と第２素子接続部１７には、電流が逆方向に流れる。また、互いに隣り合うコンデンサ素子1、1は、正極と負極が逆になり、電流が逆方向に流れる。これにより、第１素子接続部１６と第２素子接続部１７での配線インダクタンスが低減すると共に、コンデンサ素子1で発生する内部インダクタンスが低減する。

コンデンサ素子1の電極２に接続された第１素子接続部１６は、並行端子1６ａ、1６ｂから構成されて、並行端子1６ａ、1６ｂは、隙間９を介して互いに平行に並設されている。第１素子接続部１６の並行端子1６ａ、1６ｂには同方向に電流が流れるので、並行端子1６ａ、1６ｂに生じる磁界が、隙間９を含む並行端子1６ａ、1６ｂ間で一部相殺されて、第１素子接続部1６自体で生じるインダクタンスを低減できる効果がある。第２素子接続部１７は、第１素子接続部1６と同様に、並行端子1７ａ、1７ｂから構成されており、これにより第１素子接続部1６と同様の効果が得られる。

第１電極板６と第２電極板７は、絶縁体８を介して近接して設けられているので、第１、第２電極板６、７の配線インダクタンスが低減する。また、第１電極板６と第２電極板７は、重ねられているので、インダクタンスが低減する。

この構成により、配線インダクタンスや内部インダクタンスを低減することが可能であり、コンデンサ素子1のＥＳＬを低減できる。この接続構造は、コンデンサ素子1が寸法の大きい積層型コンデンサである場合も有効であり、例えば、コンデンサ素子1のＥＳＬは、静電容量２００μＦ〜４０００μＦで、従来の１００ｎＨ程を１０ｎＨ〜５０ｎＨ程に低減できる。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、コンデンサ素子1は、積層型のフィルムコンデンサでなくてもよく、巻回型のフィルムコンデンサを偏平にしたものやセラミックコンデンサ等でもよい。第２電極板７とコンデンサ素子連１１との間に絶縁体を介在させてもよい。コンデンサ素子連１１を構成するコンデンサ素子1の数も４個に限定されるものではなく、第１、第２電極板６、7の形状も矩形状に限られるものではなく、第１、第２素子接続部1６、1７の形状も帯状に限られるものではない。

上記形態では、第１素子接続部1６が互いに平行に並設された並行端子1６ａ、1６ｂから構成されるとともに、第２素子接続部1７が互いに平行に並設された並行端子1７ａ、1７ｂから構成されているが、第１、第２素子接続部1６、1７は、３個以上の複数の端子から構成されていてもよく、第１、第２素子接続部1６、1７を構成する端子は、端子間に隙間があれば、平行に並設されていなくてもよい。また、第１素子接続部1６と上記第２素子接続部1７との少なくともいずれかが、複数の端子から構成されていればよい。

また、コンデンサ素子1全体を樹脂でモールドしてもよく、コンデンサ素子連１１をケースに収納して樹脂を充填するようにしてもよい。

この発明のコンデンサ素子の接続構造の実施の形態の斜視図である。 上記コンデンサ素子の接続構造の側面図である。

符号の説明

１・・コンデンサ素子、２・・電極、５・・絶縁シート、６、７・・第１、第２電極板、８・・絶縁体、９・・隙間、６ａ、７ｂ・・第１、第２外部接続部、１６、１７・・第１、第２素子接続部、１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ・・端子

Claims (3)

1. 両端部に電極（２）を有する複数のコンデンサ素子（１）が並設され、外部と接続される電極板（６）（７）に設けられた素子接続部（１６）（１７）が各コンデンサ素子（１）の電極（２）にそれぞれ接続されるコンデンサ接続構造であって、上記電極板（６）（７）は、絶縁体（８）を介し近接して配設された第１及び第２電極板（６）（７）を有し、上記素子接続部（１６）（１７）は、第１電極板（６）に設けられた第１素子接続部（１６）と第２電極板（７）に設けられた第２素子接続部（１７）とを有し、上記複数のコンデンサ素子（１）の同じ側に配置された複数の電極（２）に、第１素子接続部（１６）と第２素子接続部（１７）とが交互に接続されていることを特徴とするコンデンサ接続構造。
2. 上記電極（２）に接続された上記第１素子接続部（１６）と上記第２素子接続部（１７）との少なくともいずれか一方が、隙間を介して並設された複数の端子（１６ａ）（１６ｂ）(１７ａ)（１７ｂ）で構成されていることを特徴とする請求項１のコンデンサ接続構造。
3. 上記第１電極板（６）と上記第２電極板（７）とは、重ねた状態で配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項２のコンデンサ接続構造。