JP2007053223A - Metallized film capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車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。 The present invention relates to a metallized film capacitor used in various electronic devices, electrical devices, industrial devices, automobiles and the like.
金属化フィルムコンデンサは、一般に金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも、蒸着金属を電極(以下、金属蒸着電極という)とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔のものに比べて電極の占める体積が小さく小型軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復機能(絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する性能)により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられている。 Generally, metallized film capacitors are roughly classified into those using a metal foil as an electrode and those using a deposited metal provided on a dielectric film as an electrode. Among these, metallized film capacitors that use vapor-deposited metal as an electrode (hereinafter referred to as metal vapor-deposited electrode) have a smaller volume occupied by the electrode than metal foil, and can be reduced in size and weight, and self-healing peculiar to metal vapor-deposited electrodes. High reliability in dielectric breakdown due to the function (performance in which when the short-circuit occurs in an insulation defect, the metal vapor deposition electrode around the defect evaporates and scatters and insulates by the short-circuit energy to insulate the capacitor function) Therefore, it has been widely used conventionally.
図3はこの種の従来の金属化フィルムコンデンサの構成を示した断面図、図4(a)、(b)は同金属化フィルムコンデンサに使用される一対の金属化フィルムの構成を示した平面図であり、図3と図4において10aと10bは金属蒸着電極であり、この金属蒸着電極10aと10bは、巻回形の金属化フィルムコンデンサを構成する一方の金属化フィルムと他方の金属化フィルムの誘電体フィルム13a,13bの片面上に一端の絶縁マージン14a,14bを除いてアルミニウムの金属を夫々蒸着することにより形成され、両端面のメタリコン16a,16bを介して電極を引き出すようにしているものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional metallized film capacitor of this type, and FIGS. 4A and 4B are plan views showing the structure of a pair of metallized films used in the metallized film capacitor. 3 and FIG. 4, 10a and 10b are metal vapor deposition electrodes, and these metal
また、上記金属蒸着電極10aと10bは、容量を形成する有効電極部の幅Wの略中央部から絶縁マージン14a,14bに向かう側に、オイル転写により形成した金属蒸着電極を有しない非蒸着の長手方向のスリット15a,15bと、同幅方向のスリット18a,18bにより複数の分割電極12a,12bに夫々区分し、かつ有効電極部の幅Wの略中央部から絶縁マージン14a,14bと反対側でメタリコン16a,16bに近い側に位置する誘電体フィルム13a,13bの片面全体に蒸着された金属蒸着電極10a,10bにヒューズ17a,17bで並列接続されている。
Further, the metal vapor-deposited
このように構成された従来の金属化フィルムコンデンサは、自己保安機能を有し、しかもヒューズ17a,17bによる発熱の少ない金属化フィルムコンデンサを実現できる。すなわち、金属蒸着電極10a,10bにおいて通電する電流は、メタリコン16a,16bに近いほど大きく、離れるほど小さくなっていくものである。従って、メタリコン16a,16bに近い側の金属蒸着電極10a,10bは、流れる電流の大きさに対応して誘電体フィルム13a,13bの片面全体に蒸着し、そしてメタリコン16a,16bより離れた位置で流れる電流の少なくなっていく絶縁マージン14a,14bに近い側にヒューズ17a,17b、分割電極12a,12bを設けているので流れる電流によるヒューズ17a,17bでの発熱を少なくでき、温度上昇を抑制できるというものであった。
The conventional metallized film capacitor configured as described above can realize a metallized film capacitor having a self-security function and generating less heat by the fuses 17a and 17b. That is, the current passed through the metal vapor-deposited
また、図5(a)、(b)は分割電極をさらに細分化した一対の金属化フィルムの構成を示した平面図であり、図5において、20aと20bは図示しない誘電体フィルム上に形成された金属蒸着電極、21aと21bは一端に設けられた絶縁マージン、22aと22bは分割電極、23aと23bは金属非蒸着部からなるスリット、24aと24bはヒューズであり、このように形成されることにより、複数の分割電極22a,22bが金属蒸着電極20a,20bに並列接続された金属化フィルムが構成され、より高性能化が図れるというものであった。
5 (a) and 5 (b) are plan views showing the structure of a pair of metallized films obtained by further dividing the divided electrodes. In FIG. 5, 20a and 20b are formed on a dielectric film (not shown). The metal evaporated electrodes, 21a and 21b are insulation margins provided at one end, 22a and 22b are divided electrodes, 23a and 23b are slits made of a non-metal evaporated portion, and 24a and 24b are fuses. As a result, a metallized film in which a plurality of divided
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら上記従来の金属化フィルムコンデンサでは、電極パターンが同形状に形成された一対の金属化フィルムを重ね合わせて巻回した構成であるために、金属蒸着電極10a,10b、分割電極12a,12b、スリット15a,15b,18a,18b、ヒューズ17a,17bも当然ながら略同位置に重なり合うようになる。従って、最も発熱が大きいヒューズ17a,17bの部分においては更に発熱が大きくなり、この発熱が他の部分にも影響を与えてしまうために、結果的に耐熱性が劣るという課題があった。
However, since the conventional metallized film capacitor has a configuration in which a pair of metallized films having electrode patterns formed in the same shape are overlapped and wound, the metal vapor-deposited
また、これらの電極パターンは、同パターンを設けた転写ローラを用いて誘電体フィルム13a,13b上にアルミニウムの金属を蒸着するようにしたものであるが、この際、金属非蒸着部からなるスリット15a,15b,18a,18b部分にはオイルを転写することによって金属が蒸着されないようにしているものである。従って、分割電極12a,12bを細分化して複雑なパターンを形成し、より高性能化を図ろうとするとスリット15a,15b,18a,18bやヒューズ17a,17bが極めて狭幅のものになり、このために所望のパターンが高い寸法精度で形成されずに部分的に細くなったり、途中で途切れたりする、いわゆる、かすれ現象が発生し、これにより所望の性能が発揮されないという課題も併せ持つものであった。
In addition, these electrode patterns are formed by depositing aluminum metal on the
本発明はこのような従来の課題を解決し、耐熱性に優れると共に、微細な電極パターンを精度良く形成して高性能化を図ることが可能な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ものである。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a metallized film capacitor that is excellent in heat resistance and capable of forming a fine electrode pattern with high accuracy to achieve high performance. Is.
上記課題を解決するために本発明は、誘電体フィルム上に金属蒸着電極を形成すると共に、この金属蒸着電極の幅方向の1/2以上に、幅方向と長手方向に金属非蒸着部によるスリットを設けることにより分割電極を形成すると共に、上記スリットの一部にヒューズを設けて分割電極を金属蒸着電極に並列接続した金属化フィルムを、金属蒸着電極と分割電極が誘電体フィルムを介して対向するように一対で重ね合わせて巻回し、両端に取り出し電極を夫々設けた金属化フィルムコンデンサにおいて、上記分割電極を構成するスリットのうち、長手方向に設けるスリットを蛇腹状に形成すると共に、一対の金属化フィルムを重ね合わせた状態で誘電体フィルムを介して分割電極の一部が重なり合い、かつ、取り出し電極を設ける電極引き出し側の長手方向に設けたスリットの一部に配設されたヒューズはどの場所においても重なり合わないようにした構成のものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms a metal vapor-deposited electrode on a dielectric film, and more than half of the width direction of the metal vapor-deposited electrode, slits by a metal non-deposition portion in the width direction and the longitudinal direction. A split electrode is formed by providing a metallized film in which a fuse is provided in a part of the slit and the split electrode is connected in parallel to the metal vapor deposition electrode, and the metal vapor deposition electrode and the split electrode are opposed to each other through a dielectric film. In the metallized film capacitor in which a pair of electrodes are wound on each other and provided with extraction electrodes at both ends, among the slits constituting the divided electrodes, slits provided in the longitudinal direction are formed in a bellows shape, and a pair of An electrode lead-out where part of the split electrode overlaps with the dielectric film with the metallized film overlapped, and a take-out electrode is provided The longitudinal fuses disposed in a portion of the slit provided to those of the configurations so as not to overlap at any location.
以上のように本発明による金属化フィルムコンデンサは、長手方向に設けるスリットを蛇腹状にしたことにより、重なり合う同一部分における電極パターンが同一にならないようになり、このために最も発熱が大きいヒューズによる発熱が分散されるようになって耐熱性の向上を図ることができる。さらに、スリットが同一線上に連続しなくなるために、かすれ現象が発生し難くなり、微細なパターンの電極を精度良く形成して高性能化を図ることが可能になるという効果が得られるものである。 As described above, in the metallized film capacitor according to the present invention, since the slits provided in the longitudinal direction are formed in a bellows shape, the electrode patterns in the same overlapping portion are not the same, and for this reason, the heat generated by the fuse that generates the most heat is generated. Can be dispersed and heat resistance can be improved. In addition, since the slits are not continuous on the same line, it is difficult for the blurring phenomenon to occur, and it is possible to obtain an effect that it is possible to improve the performance by accurately forming electrodes with a fine pattern. .
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the invention described in the entire claims of the present invention will be described using the first embodiment.
図1は本発明の一実施の形態による金属化フィルムコンデンサに使用される一対の金属化フィルムの構成を示した平面図であり、図1において、1aと1bは金属蒸着電極であり、この金属蒸着電極1aと1bは図示しない誘電体フィルムの片面上に一端の絶縁マージン3a,3bを除いてアルミニウムの金属を夫々蒸着することにより形成され、上記絶縁マージン3a,3bの反対側の端面が電極引き出し部となるものである。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a pair of metallized films used in a metallized film capacitor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
2aと2bは分割電極であり、この分割電極2a,2bは容量を形成する有効電極部の幅Wの略1/3の部分から上記絶縁マージン3a,3bに向かう側に、オイル転写により形成された金属蒸着電極を有しない非蒸着の幅方向のスリット4a,4bと、長手方向のスリット5a,5bによって複数の分割電極2a,2bに夫々区分され、かつ、上記金属蒸着電極1aと1bに電極引き出し側のヒューズ6a,6b、ならびに電極引き出し側から遠い側のヒューズ7a,7bを介して夫々並列接続された構成のものである。
そして、このように構成された図1(a)、(b)の2種類の金属化フィルムを、金属蒸着電極1a,1bと分割電極2a,2bが誘電体フィルムを介して対向するように一対で重ね合わせて巻回し、両端面に図示しない取り出し電極を形成することにより金属化フィルムコンデンサが構成されるものであり、このように2種類の金属化フィルムを重ね合わせた状態で、誘電体フィルムを介して分割電極2a,2bの一部が重なり合い、かつ、長手方向のスリット5a,5bに設けた電極引き出し側のヒューズ6a,6bがどの場所においても重なり合わないようになるものである。
The two types of metallized films shown in FIGS. 1A and 1B are paired so that the metal vapor-deposited
このように構成された本実施の形態による金属化フィルムコンデンサは、分割電極2a(2b)を構成する幅方向のスリット4a(4b)と長手方向のスリット5a(5b)のうち、長手方向に設けるスリット5a(5b)を蛇腹状にしたことにより、重なり合う同一部分における電極パターンが同一にならないようになり、このために最も発熱が大きい電極引き出し側のヒューズ6a,6bによる発熱が分散されるようになって耐熱性の向上を図ることができるようになるものである。 The metalized film capacitor according to the present embodiment configured as described above is provided in the longitudinal direction among the slit 4a (4b) in the width direction and the slit 5a (5b) in the longitudinal direction constituting the divided electrode 2a (2b). By making the slits 5a (5b) bellows, the electrode patterns in the same overlapping portion are not the same, and for this reason, the heat generated by the fuses 6a and 6b on the electrode lead-out side that generates the greatest heat is dispersed. Thus, the heat resistance can be improved.
また、幅方向に設けるヒューズ8a(8b)は、絶縁マージン3a(3b)と、この絶縁マージン3a(3b)に最も近い長手方向の蛇腹状のスリット5a(5b)の略中点に設けた構成としているために、ヒューズ本来の目的である自己回復機能を最も効率良く発揮することができるようになるものである。
Further, the
さらに、長手方向に伸びるスリット5a,5bが同一線上に連続しなくなるために、かすれ現象が発生し難くなり、微細なパターンの電極を精度良く形成して高性能化を図ることが可能になるものである。
Furthermore, since the
このようにして得られた本実施の形態による金属化フィルムコンデンサの温度特性を測定した結果を比較例として従来品と比較して図2に示す。 The results of measuring the temperature characteristics of the metalized film capacitor according to the present embodiment thus obtained are shown in FIG. 2 as a comparative example in comparison with a conventional product.
図2から明らかなように、本実施の形態による金属化フィルムコンデンサは、所定のリプル電流を印加した際の温度上昇において、従来品の約75%程度に温度上昇を低減させることができ、発熱を低減させる効果が発揮されていることが分かるものである。さらに、スリットが同一線上に連続しなくなるために、かすれ現象が発生し難くなり、微細なパターンの電極を精度良く形成して高性能化を図ることが可能になるという効果が得られるものである。 As is apparent from FIG. 2, the metallized film capacitor according to the present embodiment can reduce the temperature rise to about 75% of the conventional product when the temperature rises when a predetermined ripple current is applied. It can be seen that the effect of reducing the effect is exhibited. In addition, since the slits are not continuous on the same line, it is difficult for the blurring phenomenon to occur, and it is possible to obtain an effect that it is possible to improve the performance by accurately forming electrodes with a fine pattern. .
本発明による金属化フィルムコンデンサは、耐熱性に優れると共に、微細な電極パターンを精度良く形成して高性能化を図ることができるという効果を有し、特に、厳しい使用環境が要求される車載用の金属化フィルムコンデンサ等として有用である。 The metallized film capacitor according to the present invention is excellent in heat resistance and has an effect that a fine electrode pattern can be formed with high accuracy to achieve high performance. It is useful as a metallized film capacitor.
1a,1b 金属蒸着電極
2a,2b 分割電極
3a,3b 絶縁マージン
4a,4b 幅方向のスリット
5a,5b 長手方向のスリット
6a,6b 電極引き出し側のヒューズ
7a,7b 電極引き出し側から遠い側のヒューズ
8a,8b 幅方向に設けたヒューズ
1a, 1b Metal evaporated
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