JP2012009654A - Film capacitor - Google Patents
Film capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012009654A JP2012009654A JP2010144749A JP2010144749A JP2012009654A JP 2012009654 A JP2012009654 A JP 2012009654A JP 2010144749 A JP2010144749 A JP 2010144749A JP 2010144749 A JP2010144749 A JP 2010144749A JP 2012009654 A JP2012009654 A JP 2012009654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- metallized
- capacitor
- metallized film
- metallicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/015—Special provisions for self-healing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/145—Organic dielectrics vapour deposited
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
Abstract
Description
本発明は、両面に金属膜を有した金属化フィルムを巻回したフィルムコンデンサに関するものである。 The present invention relates to a film capacitor in which a metallized film having a metal film on both sides is wound.
電力変換装置では、インバータ回路などに供給する直流電圧を平滑する平滑コンデンサが用いられることが多い。この平滑化コンデンサには、電解コンデンサが用いられることが多かったが、近年では、電解コンデンサからフィルムコンデンサへの置き換えが急速に進んでいる。これは、電解コンデンサは、高温で寿命が大きく低下するので、インバータ回路では交換対象部品であるのに対し、フィルムコンデンサにはこのような寿命低下がなく、平滑コンデンサとしてフィルムコンデンサを用いるとメンテナンスが容易になると考えられるからである。 In a power converter, a smoothing capacitor that smoothes a DC voltage supplied to an inverter circuit or the like is often used. In many cases, an electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor, but in recent years, the replacement of the electrolytic capacitor with the film capacitor is rapidly progressing. This is because the life of electrolytic capacitors is greatly reduced at high temperatures, so they are replacement parts in inverter circuits, whereas film capacitors do not have such life reductions, and maintenance is possible when film capacitors are used as smoothing capacitors. This is because it will be easier.
一般的に、フィルムコンデンサのフィルム（誘電体材料）には、ポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられることがほとんどである。しかしながら、これら誘電体材料は誘電率が３程度で、電解コンデンサと同容量のコンデンサを構成するには、体積が１０倍から１００倍になってしまう可能性がある。そのため、高誘電率の誘電体材料を用いたフィルムコンデンサ用材料（金属化フィルム）のニーズが高まっている。ところが、高誘電率のフィルムの片面に金属を蒸着し、これを巻回してフィルムコンデンサを構成すると、フィルムの表面が平滑でないと、電極間に空気層ができて、せっかく高誘電率のフィルムを用いても所望の容量を得るのが難しい場合がある。 In general, polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) is mostly used for the film (dielectric material) of the film capacitor. However, these dielectric materials have a dielectric constant of about 3, and in order to form a capacitor having the same capacity as an electrolytic capacitor, the volume may increase from 10 times to 100 times. Therefore, there is an increasing need for a film capacitor material (metallized film) using a dielectric material having a high dielectric constant. However, when a metal is deposited on one side of a high dielectric constant film and wound to form a film capacitor, if the film surface is not smooth, an air layer is formed between the electrodes, and a high dielectric constant film is formed. Even if it is used, it may be difficult to obtain a desired capacity.
これに対しては、フィルムの両面に金属を蒸着した両面金属化フィルムを用いると、空気層の影響をなくすことが可能になる。両面金属化フィルムを用いたコンデンサとしては、一例として特許文献１や特許文献２に記載のものが挙げられる。これらの例では、両面金属化フィルムを用いたフィルムコンデンサでは、巻回状態のフィルムの両側端面にメタリコン電極が設けられている。
On the other hand, if a double-sided metallized film in which metal is vapor-deposited on both sides of the film is used, the influence of the air layer can be eliminated. Examples of the capacitor using the double-sided metallized film include those described in
しかしながら、フィルムコンデンサのなかには、メタリコン電極にリード線を半田付けすると、半田付け前と比べ、損失係数が増大する場合があることを本願発明者は見出した。本願発明者が検証したところ、これは、半田付けの熱によって、フィルムの金属面とメタリコン電極との接触状態が悪化（接触抵抗が増大）するためと考えられる。特に、前記高誘電率のフィルムは、一般的なＰＰ などよりも融点が低い傾向があり、高誘電率のフィルムを用いたフィルムコンデンサでは損失係数がより大きくなる傾向がある。 However, the present inventor has found that in some film capacitors, the loss factor may increase when the lead wire is soldered to the metallicon electrode compared to before soldering. When this inventor verified, this is considered to be because the contact state of the metal surface of a film and a metallicon electrode deteriorates (contact resistance increases) by the heat of soldering. In particular, the high dielectric constant film tends to have a lower melting point than general PP, and the loss factor tends to be larger in a film capacitor using a high dielectric constant film.
本発明は前記の問題に着目してなされたものであり、フィルムコンデンサにおいて、半田付けによる損失係数の増大を抑制することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and aims to suppress an increase in loss factor due to soldering in a film capacitor.
前記の課題を解決するため、第１の発明は、
両面に金属が蒸着された第１金属化フィルム（21）と、
両面に金属が蒸着され、前記第１金属化フィルム（21）と重ね合わせられて、該第１金属化フィルム（21）とともに巻回された第２金属化フィルム（22）と、
巻回状態の前記第１及び第２金属化フィルム（21,22）の両側端面にそれぞれ設けられた第１及び第２メタリコン電極（11,12）と、
を備え、
前記第１金属化フィルム（21）は、前記第２金属化フィルム（22）よりもフィルムの融点が高く、前記第１メタリコン電極（11）に埋設されて一方の金属面を該第１メタリコン電極（11）に導通させる第１接続部（21d）が一方の側縁側に設けられるとともに、前記第２メタリコン電極（12）に埋設されてもう一方の金属面を該第２メタリコン電極（12）に導通させる第２接続部（21e）がもう一方の側縁側に設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention
A first metallized film (21) with metal deposited on both sides;
A second metallized film (22) having a metal deposited on both sides, superposed on the first metallized film (21) and wound together with the first metallized film (21);
First and second metallicon electrodes (11, 12) provided on both end faces of the first and second metallized films (21, 22) in a wound state,
With
The first metallized film (21) has a higher melting point than the second metallized film (22), and is embedded in the first metallicon electrode (11) so that one metal surface is the first metallized electrode. A first connecting portion (21d) that conducts to (11) is provided on one side edge side, and the other metal surface is embedded in the second metallicon electrode (12) to the second metallicon electrode (12). The second connection part (21e) for conducting is provided on the other side edge side.
この構成では、第１及び第２メタリコン電極（11,12）とコンデンサの電極（フィルムの金属面）との接続は、第１金属化フィルム（21）側の金属面が担うことになる。そして、第１金属化フィルム（21）は、前記第２金属化フィルム（22）よりもフィルムの融点が高いので、例えばメタリコン電極（11,12）にリード線などが半田付けされて、フィルムコンデンサに熱が加わっても、その熱による収縮量は、第２金属化フィルム（22）に比べ、第１金属化フィルム（21）の方が小さい。 In this configuration, the connection between the first and second metallicon electrodes (11, 12) and the electrode of the capacitor (metal surface of the film) is performed by the metal surface on the first metallized film (21) side. Since the first metallized film (21) has a higher melting point than the second metallized film (22), for example, a lead wire or the like is soldered to the metallicon electrode (11, 12) to form a film capacitor. Even if heat is applied to the first metallized film (21), the amount of shrinkage due to the heat is smaller in the first metallized film (21) than in the second metallized film (22).
また、第２の発明は、
第１の発明のフィルムコンデンサにおいて、
前記第２金属化フィルム（22）は、金属面と前記第１及び第２メタリコン電極（11,12）との接続部を有していないことを特徴とする。
In addition, the second invention,
In the film capacitor of the first invention,
The second metallized film (22) does not have a connection part between the metal surface and the first and second metallicon electrodes (11, 12).
この構成では、第２金属化フィルム（22）は、金属面と前記第１及び第２メタリコン電極（11,12）との接続部を有していないので、第１及び第２メタリコン電極（11,12）に熱が加わったとしても、その熱の伝導量は、第１金属化フィルム（21）と比べ、きわめて小さく、第２フィルム体（22a）の熱収縮量は従来のフィルムコンデンサと比べ小さい。しかも、第１金属化フィルム（21）の金属面が各メタリコン電極（11,12）と電気的に接続されているので、第２金属化フィルム（22）の金属膜（22b,22c）がメタリコン電極（11,12）と直接的に接触していなくても差支えがない。すなわち、半田付けなどの、メタリコン電極（11,12）からの熱による第２金属化フィルム（22）の収縮は、許容され得る。 In this configuration, since the second metallized film (22) does not have a connection portion between the metal surface and the first and second metallicon electrodes (11, 12), the first and second metallicon electrodes (11 , 12) Even if heat is applied, the heat conduction is much smaller than that of the first metallized film (21), and the heat shrinkage of the second film body (22a) is less than that of the conventional film capacitor. small. Moreover, since the metal surface of the first metallized film (21) is electrically connected to each metallicon electrode (11, 12), the metal film (22b, 22c) of the second metallized film (22) is metallized. There is no problem even if the electrodes (11, 12) are not in direct contact. That is, shrinkage of the second metallized film (22) due to heat from the metallicon electrodes (11, 12) such as soldering can be allowed.
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明のフィルムコンデンサにおいて、
前記第１及び第２メタリコン電極（11,12）には、リード線（15）がそれぞれ半田付けされ、
前記第１金属化フィルム（21）の融点は、前記半田付けの際の温度よりも高いことを特徴とする。
In addition, the third invention,
In the film capacitor of the first or second invention,
A lead wire (15) is soldered to each of the first and second metallicon electrodes (11, 12),
The melting point of the first metallized film (21) is higher than the temperature at the time of the soldering.
この構成では、第１金属化フィルム（21）の融点は、前記半田付けの際の温度よりも高いので、リード線（15）をそれぞれのメタリコン電極（11,12）に半田付けしても、第１金属化フィルム（21）が熱収縮することがほとんどない。 In this configuration, since the melting point of the first metallized film (21) is higher than the temperature at the time of the soldering, even if the lead wire (15) is soldered to each metallicon electrode (11, 12), The first metallized film (21) hardly heat shrinks.
また、第４の発明は、
第１から第３の発明のうちの何れか１つにおいて、
前記第２金属化フィルム（22）は、高誘電材料で形成されていることを特徴とする。
In addition, the fourth invention is
In any one of the first to third inventions,
The second metallized film (22) is formed of a high dielectric material.
この構成では、第２金属化フィルム（22）が高誘電材料で形成されているので、単位体積あたりの容量を高めることが可能、すなわちフィルムコンデンサの小型化が可能になる。 In this configuration, since the second metallized film (22) is formed of a high dielectric material, the capacity per unit volume can be increased, that is, the film capacitor can be miniaturized.
第１の発明によれば、コンデンサの電極（フィルムの金属面）とメタリコン電極（11,12）との接続を担う第１金属化フィルム（21）の熱による収縮量が、第２金属化フィルム（22）に比べて小さいので、金属面とメタリコン電極（11,12）との接続を確実に担保することが可能になる。そのため、第２金属化フィルム（22）側には、比較的低融点の金属化フィルムを使用しても、メタリコン電極（11,12）からの熱による損失係数の増大を抑制することが可能になる。すなわち、本発明ではフィルムコンデンサにおいて、メタリコン電極（11,12）への半田付けによる損失係数の増大を抑制することが可能になる。特に、耐熱温度（融点）が低い傾向がある高誘電率フィルムを用いたフィルムコンデンサでは、より大きな効果を得ることが可能になる。 According to 1st invention, the shrinkage | contraction amount by the heat | fever of the 1st metallization film (21) which bears the connection of the electrode (film metal surface) of a capacitor | condenser and a metallicon electrode (11,12) is the 2nd metallization film. Since it is smaller than (22), it is possible to ensure the connection between the metal surface and the metallicon electrode (11, 12). Therefore, even if a relatively low melting point metallized film is used on the second metallized film (22) side, it is possible to suppress an increase in loss factor due to heat from the metallicon electrode (11, 12). Become. That is, in the present invention, in the film capacitor, it is possible to suppress an increase in loss factor due to soldering to the metallicon electrodes (11, 12). In particular, in a film capacitor using a high dielectric constant film that tends to have a low heat-resistant temperature (melting point), a greater effect can be obtained.
また、第２の発明によれば、熱による第２金属化フィルム（22）の収縮は、許容され得るので、より確実に損失係数の増大を抑制することが可能になる。また、第２フィルム体（22a）の材料をより柔軟に選択することが可能になる。 In addition, according to the second invention, since the shrinkage of the second metallized film (22) due to heat can be allowed, an increase in the loss factor can be more reliably suppressed. In addition, the material of the second film body (22a) can be selected more flexibly.
また、第３の発明によれば、半田付けの熱による第１金属化フィルム（21）の熱収縮がほとんどないので、損失係数の増大をよる確実に抑制することが可能になる。 Further, according to the third invention, since the first metallized film (21) is hardly thermally contracted by the heat of soldering, it is possible to reliably suppress an increase in loss factor.
また、第４の発明によれば、低損失化と小型化の両立を図ることが可能になる。 In addition, according to the fourth aspect of the invention, it is possible to achieve both a reduction in loss and a reduction in size.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《全体構成》
図１は、本発明の実施形態に係るフィルムコンデンサ（10）の概略構成を示す縦断面図である。このフィルムコンデンサ（10）は、例えばインバータ回路に供給する直流電圧を平滑する平滑コンデンサ等に用いられる。詳しくは、このフィルムコンデンサ（10）は、図１に示すように、第１及び第２メタリコン電極（11,12）、絶縁カバー（13）、封止樹脂（14）、リード線（15,15）、及びコンデンサ本体（20）を備えている。コンデンサ本体（20）は、後述するように、２枚の金属化フィルムを重ね合わせて略円柱状に構成されている。
"overall structure"
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a film capacitor (10) according to an embodiment of the present invention. This film capacitor (10) is used, for example, as a smoothing capacitor for smoothing a DC voltage supplied to an inverter circuit. Specifically, as shown in FIG. 1, the film capacitor (10) includes the first and second metallicon electrodes (11, 12), the insulating cover (13), the sealing resin (14), the lead wires (15, 15 ), And a capacitor body (20). As will be described later, the capacitor body (20) is formed in a substantially cylindrical shape by superposing two metallized films.
《コンデンサ本体（20）の構成》
コンデンサ本体（20）は、第１及び第２金属化フィルム（21,22）、及び巻芯（23）を備えている。コンデンサ本体（20）は、第１金属化フィルム（21）と第２金属化フィルム（22）とが厚み方向に重ね合わされて巻芯（23）の外周に巻回されて、略円柱状に形成されている。図２は、２枚の金属化フィルムを重ね合わせて巻回している状態を示す斜視図である。また、図３は、２枚の金属化フィルムを重ね合わせた状態を示す断面図である。
<< Configuration of capacitor body (20) >>
The capacitor body (20) includes first and second metallized films (21, 22) and a winding core (23). The capacitor body (20) is formed in a substantially columnar shape, with the first metallized film (21) and the second metallized film (22) overlapped in the thickness direction and wound around the outer periphery of the core (23). Has been. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which two metallized films are overlapped and wound. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which two metallized films are overlaid.
この第１金属化フィルム（21）は、第１フィルム体（21a）の両面に金属膜（21b,21c）を蒸着して形成してある。蒸着させる金属としては、例えばアルミニウムや亜鉛などが挙げられる。また、第１フィルム体（21a）は、後述の第２フィルム体（22a）よりも高い融点の誘電体フィルムである。この例では、半田付けの際の温度（後述）よりも高い融点を有した誘電体材料を用いて形成してある。具体的には、第１フィルム体（21a）には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の帯状フィルムを採用できる。なお、本実施形態では、第１フィルム体（21a）は、５〜６μｍの厚さを有している。 The first metallized film (21) is formed by vapor-depositing metal films (21b, 21c) on both surfaces of the first film body (21a). Examples of the metal to be deposited include aluminum and zinc. The first film body (21a) is a dielectric film having a higher melting point than the second film body (22a) described later. In this example, it is formed using a dielectric material having a melting point higher than the temperature during soldering (described later). Specifically, a strip-like film such as polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) can be employed for the first film body (21a). In the present embodiment, the first film body (21a) has a thickness of 5 to 6 μm.
この第１金属化フィルム（21）には、図２や図３に示すように、それぞれの面には、一方の側縁部に、該側縁部から所定の幅で金属膜（21b,21c）が設けられていない帯状部分（以下、サイドマージン部と呼ぶ）がある。それぞれのサイドマージン部は、互いに逆側の側縁に設けられている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the first metallized film (21) has a metal film (21b, 21c with a predetermined width from one side edge on each side. ) Are not provided (hereinafter referred to as side margin portions). Each side margin portion is provided on the opposite side edge.
第２金属化フィルム（22）は、第２フィルム体（22a）の両面に金属膜（22b,22c）を蒸着して形成してある。蒸着させる金属としては、例えばアルミニウムや亜鉛などが挙げられる。また、第２フィルム体（22a）には、高誘電率材料を用いている。より具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：例えばＮＥＯＦＬＯＮ（登録商標））を採用している。このＰＶＤＦは、第１フィルム体（21a）に採用したＰＰやＰＥＴよりも融点が低く、概ね１３０〜１４０℃である。なお、本実施形態では、第２フィルム体（22a）は、５〜６μｍの厚さを有している。 The second metallized film (22) is formed by vapor-depositing metal films (22b, 22c) on both surfaces of the second film body (22a). Examples of the metal to be deposited include aluminum and zinc. Further, a high dielectric constant material is used for the second film body (22a). More specifically, polyvinylidene fluoride (PVDF: for example, NEOFLON (registered trademark)) is employed. This PVDF has a lower melting point than PP and PET employed in the first film body (21a), and is generally from 130 to 140 ° C. In the present embodiment, the second film body (22a) has a thickness of 5 to 6 μm.
また、この第２金属化フィルム（22）でも、図２や図３に示すように、それぞれの面にサイドマージン部が設けられている。第２金属化フィルム（22）でも、それぞれのサイドマージン部は、互いに逆側に設けられている。そして、図３に示すように、第２金属化フィルム（22）は、第１金属化フィルム（21）よりも幅が狭く形成されている。この幅の設定については後述する。 Also in this second metallized film (22), as shown in FIG. 2 and FIG. 3, side margin portions are provided on the respective surfaces. Also in the second metallized film (22), the respective side margin portions are provided on the opposite sides. And as shown in FIG. 3, the width | variety of the 2nd metallized film (22) is narrower than the 1st metallized film (21). The setting of this width will be described later.
巻芯（23）は、樹脂によって、図１に示すように円筒状に形成されている。巻芯（23）の軸方向長さは、概ね第１金属化フィルム（21）の幅と同じである。 The winding core (23) is formed in a cylindrical shape with resin as shown in FIG. The axial length of the winding core (23) is substantially the same as the width of the first metallized film (21).
第１金属化フィルム（21）と第２金属化フィルム（22）とを重ねると、図３に示すように、第１金属化フィルム（21）の金属膜（21c）と、第２金属化フィルム（22）の金属膜（22b）とが接触して、電気的に接続される。すなわち、このフィルムコンデンサ（10）では、２枚のフィルム間に、空気層が存在したとしても、その空気層は誘電体として作用せず、該空気層がフィルムコンデンサ（10）の容量に影響を及ぼすことがない。 When the first metallized film (21) and the second metallized film (22) are stacked, as shown in FIG. 3, the metal film (21c) of the first metallized film (21) and the second metallized film The metal film (22b) of (22) comes into contact and is electrically connected. That is, in this film capacitor (10), even if an air layer exists between two films, the air layer does not act as a dielectric, and the air layer affects the capacitance of the film capacitor (10). There is no effect.
《その他の構成要素》
第１及び第２メタリコン電極（11,12）は、コンデンサ本体（20）の両端部にそれぞれ設けられた電極である。これらのメタリコン電極（11,12）は、コンデンサ本体（20）の両方の軸方向端部（側端面）に、金属をそれぞれ溶射することによって形成され、コンデンサ本体（20）の両側端面において、第１金属化フィルム（21）の金属膜（21b,21c）と電気的に導通している。
<Other components>
The first and second metallicon electrodes (11, 12) are electrodes provided at both ends of the capacitor body (20), respectively. These metallicon electrodes (11, 12) are formed by spraying metal on both axial ends (side end surfaces) of the capacitor body (20), and are formed on both end surfaces of the capacitor body (20). 1 The metallized film (21) is electrically connected to the metal film (21b, 21c).
より詳しくは、図３に示すように、第１メタリコン電極（11）には、第１金属化フィルム（21）の一方の側縁部が所定幅（例えば１ｍｍ程度）埋設されている。この例では、第１金属化フィルム（21）の第１メタリコン電極（11）への埋設部分は、上面側（図３における上側の面。以下同様）には金属膜（21b）が存在し、下面側（図３における下側の面。以下同様）にはサイドマージン部が存在する。したがって、上面側の金属膜（21b）と第１メタリコン電極（11）とは電気的に導通し、第１金属化フィルム（21）の下面側の金属膜（21c）と第１メタリコン電極（11）とは電気的に絶縁されている。なお、以下では、第１メタリコン電極（11）と導通した金属膜（21b）の部位を、第１接続部（21d）と呼ぶ。 More specifically, as shown in FIG. 3, one side edge portion of the first metallized film (21) is embedded in the first metallicon electrode (11) with a predetermined width (for example, about 1 mm). In this example, the portion of the first metallized film (21) embedded in the first metallicon electrode (11) has a metal film (21b) on the upper surface side (the upper surface in FIG. 3, the same applies hereinafter), A side margin portion is present on the lower surface side (the lower surface in FIG. 3; the same applies hereinafter). Therefore, the metal film (21b) on the upper surface side and the first metallicon electrode (11) are electrically connected, and the metal film (21c) on the lower surface side of the first metallized film (21) and the first metallicon electrode (11). ) Is electrically insulated. Hereinafter, the portion of the metal film (21b) that is electrically connected to the first metallicon electrode (11) is referred to as a first connection portion (21d).
同様に、第２メタリコン電極（12）は、第１金属化フィルム（21）のもう一方の側縁部が所定幅（例えば１ｍｍ程度）埋設されている。そして、第２メタリコン電極（12）への埋設部分は、第１金属化フィルム（21）の下面側では、金属膜（21c）と第２メタリコン電極（12）とが電気的に導通し、上面側では、金属膜（21b）と第２メタリコン電極（12）とが電気的に絶縁されている。以下では、第１金属化フィルム（21）において第２メタリコン電極（12）と導通した金属膜（21c）の部位を、第２接続部（21e）と呼ぶ。 Similarly, in the second metallicon electrode (12), the other side edge of the first metallized film (21) is embedded with a predetermined width (for example, about 1 mm). The embedded portion of the second metallicon electrode (12) is electrically connected to the metal film (21c) and the second metallicon electrode (12) on the lower surface side of the first metallized film (21). On the side, the metal film (21b) and the second metallicon electrode (12) are electrically insulated. Hereinafter, the portion of the metal film (21c) that is electrically connected to the second metallicon electrode (12) in the first metallized film (21) is referred to as a second connection portion (21e).
一方、第２金属化フィルム（22）は、金属面（金属膜（22b,22c））と第１及び第２メタリコン電極（11,12）との接続部を有していない。図３の例では、その上面側では右側の側縁部がサイドマージン部、下面側では左側の側縁部がサイドマージン部となっている。そして、第２金属化フィルム（22）は、２つのメタリコン電極（11,12）の間隔と同程度の幅に形成されている。これにより、第２金属化フィルム（22）は、側縁部が何れのメタリコン電極（11,12）にも埋設されないことになる。この例では、第２金属化フィルム（22）のそれぞれの金属膜（22b,22c）は、メタリコン電極（11,12）と直接的に電気的接続を担うのではなく、第２金属化フィルム（22）の金属膜（22b,22c）は、第１金属化フィルム（21）の金属膜（21b,21c）と電気的に繋がることで、２枚のフィルム間の空気層がフィルムコンデンサ（10）の容量に影響を及ぼさせないようにする機能を主に担っている。 On the other hand, the second metallized film (22) does not have a connection portion between the metal surface (metal film (22b, 22c)) and the first and second metallicon electrodes (11, 12). In the example of FIG. 3, the right side edge portion is the side margin portion on the upper surface side, and the left side edge portion is the side margin portion on the lower surface side. And the 2nd metallized film (22) is formed in the width | variety comparable as the space | interval of two metallicon electrodes (11,12). Thereby, the second metallized film (22) is not embedded in any of the metallicon electrodes (11, 12). In this example, each metal film (22b, 22c) of the second metallized film (22) is not directly in electrical connection with the metallicon electrode (11, 12), but the second metallized film (22, 22c) The metal film (22b, 22c) of 22) is electrically connected to the metal film (21b, 21c) of the first metallized film (21), so that the air layer between the two films becomes a film capacitor (10). The main function is to prevent the capacity of the product from being affected.
リード線（15,15）は、図１に示すように、その基端部がコンデンサ本体（20）の軸心付近からコンデンサ本体（20）の径方向外方に向かって延び、その先端部が封止樹脂（14）から外方に突出している。各リード線（15,15）は、コンデンサ本体（20）の軸心付近で、第１及び第２メタリコン電極（11,12）と電気的に接続されている。本実施形態では、それぞれのリード線（15,15）は、メタリコン電極（11,12）に半田付けされている。この半田には、例えば、いわゆる鉛フリー半田を使用することができる。 As shown in FIG. 1, the lead wires (15, 15) have base ends extending from the vicinity of the axial center of the capacitor body (20) toward the outer side in the radial direction of the capacitor body (20). Projecting outward from the sealing resin (14). Each lead wire (15, 15) is electrically connected to the first and second metallicon electrodes (11, 12) in the vicinity of the axis of the capacitor body (20). In the present embodiment, each lead wire (15, 15) is soldered to the metallicon electrode (11, 12). For this solder, for example, so-called lead-free solder can be used.
本実施形態では、第１金属化フィルム（21）には、この半田付けの際の温度よりも高い融点の第１フィルム体（21a）を採用している。ここで、「半田付けの際の温度」とは、溶けた半田の温度や半田ごての温度ではなく、半田付けの際における第１金属化フィルム（21）の実際の温度を意味している。前記鉛フリー半田は、融点が二百数十度のものがあり、半田ごての温度はさらに高温（例えば３５０℃）になる。この半田ごてや溶融した半田からの熱がメタリコン電極（11,12）を介して第１金属化フィルム（21）に伝わることになる。しかしながら、実際に第１金属化フィルム（21）における温度は、半田ごてや溶けた半田よりも低くなる傾向があるので、第１金属化フィルム（21）における実際の温度を勘案して、第１フィルム体（21a）の材料を選択するのである。 In the present embodiment, the first metallized film (21) employs the first film body (21a) having a melting point higher than the soldering temperature. Here, “temperature at the time of soldering” means not the temperature of the melted solder or the temperature of the soldering iron but the actual temperature of the first metallized film (21) at the time of soldering. . The lead-free solder has a melting point of two hundred and ten degrees, and the temperature of the soldering iron becomes higher (for example, 350 ° C.). Heat from the soldering iron and the molten solder is transmitted to the first metallized film (21) through the metallicon electrodes (11, 12). However, since the temperature in the first metallized film (21) actually tends to be lower than that of the soldering iron or the melted solder, the actual temperature in the first metallized film (21) is taken into consideration. The material of one film body (21a) is selected.
絶縁カバー（13）は、樹脂材料からなるシート状の部材を、円筒状のコンデンサ本体（20）の外周面に沿うように丸めて円筒状にしたものである。この絶縁カバー（13）は、コンデンサ本体（20）の外周面全体を覆うように設けられている。なお、この絶縁カバー（13）は必須ではなく、例えば、該コンデンサ本体（20）を封止樹脂（14）で直接、封止するような構成であってもよい。 The insulating cover (13) is a cylindrical member obtained by rolling a sheet-like member made of a resin material along the outer peripheral surface of the cylindrical capacitor body (20). The insulating cover (13) is provided so as to cover the entire outer peripheral surface of the capacitor body (20). The insulating cover (13) is not essential. For example, the capacitor main body (20) may be directly sealed with the sealing resin (14).
また、封止樹脂（14）は、絶縁カバー（13）の外周側、第１及び第２メタリコン電極（11,12）及びリード線（15,15）の基端部を封止するように設けられている。すなわち、この封止樹脂（14）は、リード線（15,15）の先端側を除いて、フィルムコンデンサ（10）の構成部品全体を覆うように設けられている。 The sealing resin (14) is provided so as to seal the outer peripheral side of the insulating cover (13), the base ends of the first and second metallicon electrodes (11, 12) and the lead wires (15, 15). It has been. That is, the sealing resin (14) is provided so as to cover the entire components of the film capacitor (10) except for the tip end side of the lead wires (15, 15).
《本実施形態における効果》
本願発明者は、本実施形態の効果を確認するため、本実施形態のフィルムコンデンサ（10）と、該フィルムコンデンサ（10）と同構造で第１フィルム体（21a）と第２フィルム体（22a）の両方にＰＶＤＦを用いたコンデンサ（以下、説明の便宜上のため従来のフィルムコンデンサとよぶ）とについて、損失係数（いわゆるｔａｎδと呼ばれる指標）を比較した。具体的には、それぞれのコンデンサについて、リード線（15,15）の半田付け前後それぞれの損失係数を比較した。
<< Effect in this embodiment >>
In order to confirm the effect of this embodiment, the inventor of the present application has the same structure as the film capacitor (10) of the present embodiment and the film capacitor (10), and the first film body (21a) and the second film body (22a). ) And a capacitor using PVDF (hereinafter referred to as a conventional film capacitor for convenience of description), loss coefficients (an index called tan δ) were compared. Specifically, for each capacitor, the loss coefficients before and after soldering the lead wires (15, 15) were compared.
図４は、従来のフィルムコンデンサの損失係数を示すグラフであり、縦軸が損失係数、横軸が印加する交流の周波数である。同図では、実線がリード線（15,15）を半田付けする前の損失係数、破線が半田付けの後の損失係数である。このように、従来のフィルムコンデンサでは、半田付けの後は、ある周波数で損失係数にピークを持つ特性になっている。これは、両方の金属化フィルムの材料にＰＶＤＦを用いているので、ＰＶＤＦフィルムが半田付けの熱によって収縮して、フィルム上の金属膜とメタリコン電極との接触状態が悪化（接触抵抗が増大）したためと考えられる。 FIG. 4 is a graph showing the loss coefficient of a conventional film capacitor, where the vertical axis represents the loss coefficient and the horizontal axis represents the AC frequency applied. In the figure, the solid line is the loss coefficient before soldering the lead wires (15, 15), and the broken line is the loss coefficient after soldering. As described above, the conventional film capacitor has a characteristic of having a peak in loss factor at a certain frequency after soldering. This is because PVDF is used as the material for both metallized films, so the PVDF film shrinks due to the heat of soldering and the contact state between the metal film on the film and the metallicon electrode deteriorates (contact resistance increases) It is thought that it was because.
一方、図５は、本実施形態のフィルムコンデンサ（10）の損失係数を示すグラフである。このグラフでは、表記した曲線が１本の実線のみであるが、この実線が半田付けの前及び後の損失係数を表している。フィルムコンデンサ（10）では、半田付けの有無にかかわらず、損失係数に違いが現れなかったので、このようなグラフになっているのである。これは、第１金属化フィルム（21）に、半田付けの際の温度よりも融点が高いフィルムを用いたので、半田付けを行っても第１フィルム体（21a）が収縮することがなく、その結果、第１及び第２接続部（21d,21e）における、金属膜（21b,21c）とメタリコン電極（11,12）との接触状態に何の影響も現れなかったためと考えられる。すなわち、本実施形態では、金属面（金属膜（21b,21c））とメタリコン電極（11,12）との接続を確実に担保することが可能になる。 On the other hand, FIG. 5 is a graph showing the loss factor of the film capacitor (10) of the present embodiment. In this graph, the indicated curve is only one solid line, and this solid line represents the loss coefficient before and after soldering. The film capacitor (10) has such a graph because there is no difference in the loss factor regardless of the presence or absence of soldering. This is because a film having a melting point higher than the temperature at the time of soldering was used for the first metallized film (21), so that the first film body (21a) does not shrink even if soldering is performed. As a result, it is considered that there was no effect on the contact state between the metal film (21b, 21c) and the metallicon electrode (11, 12) in the first and second connection portions (21d, 21e). That is, in the present embodiment, it is possible to ensure the connection between the metal surface (metal film (21b, 21c)) and the metallicon electrode (11, 12).
また、本実施形態では、第２金属化フィルム（22）は、側縁部がメタリコン電極（11,12）に近接はしているものの、半田付けの熱の伝導量は、第１金属化フィルム（21）と比べきわめて小さい。そのため、第２フィルム体（22a）の熱収縮量は従来のフィルムコンデンサのフィルムと比べ小さい。そして、第１金属化フィルム（21）の金属膜（21b,21c）が各メタリコン電極（11,12）と電気的に接続されているので、第２金属化フィルム（22）の金属膜（22b,22c）がメタリコン電極（11,12）と直接的に接触していなくても差支えがない。すなわち、半田付けの熱による第２金属化フィルム（22）の収縮は、許容され得るのである。このように、本実施形態によれば、第２金属化フィルム（22）側には、比較的低融点の金属化フィルムを使用しても、半田付けによる損失係数の増大を抑制することが可能になる。したがって、耐熱温度（融点）が低い高誘電率フィルム（例えばＰＶＤＦ）を用いたフィルムコンデンサにおいて、半田付けによる損失係数の増大を抑制することが可能になる。つまり、本実施形態では、高誘電率フィルムを容易に用いることが可能になり、フィルムコンデンサの単位体積あたりの容量を高めることが可能になる。そして、フィルムコンデンサの単位体積あたりの容量を高められると、フィルムコンデンサの小型化が可能になり、インバータ回路用の平滑コンデンサ根の応用が容易になるのである。 In the present embodiment, the second metallized film (22) has a side edge close to the metallicon electrode (11, 12), but the amount of heat conduction in soldering is the first metallized film. Very small compared to (21). Therefore, the amount of heat shrinkage of the second film body (22a) is smaller than that of the conventional film capacitor film. And since the metal film (21b, 21c) of the first metallized film (21) is electrically connected to each metallicon electrode (11, 12), the metal film (22b) of the second metallized film (22) 22c) may not be in direct contact with the metallicon electrode (11, 12). That is, the shrinkage of the second metallized film (22) due to the heat of soldering can be tolerated. Thus, according to this embodiment, even if a metallized film having a relatively low melting point is used on the second metallized film (22) side, an increase in loss factor due to soldering can be suppressed. become. Therefore, in a film capacitor using a high dielectric constant film (for example, PVDF) having a low heat-resistant temperature (melting point), it is possible to suppress an increase in loss factor due to soldering. That is, in this embodiment, a high dielectric constant film can be easily used, and the capacity per unit volume of the film capacitor can be increased. And if the capacity | capacitance per unit volume of a film capacitor can be raised, size reduction of a film capacitor will be attained and the application of the smoothing capacitor root | route for inverter circuits will become easy.
しかも、耐熱性の高い材料を第１金属化フィルム（21）に採用しても静電容量を犠牲にすることがないので、融点が従来の半田よりも高い鉛フリー半田を容易に採用できる。それゆえ、本実施形態では、環境に配慮したフィルムコンデンサを製造することが可能になる。 Moreover, even if a material having high heat resistance is adopted for the first metallized film (21), the capacitance is not sacrificed, and therefore, lead-free solder having a melting point higher than that of the conventional solder can be easily adopted. Therefore, in the present embodiment, it is possible to manufacture an environmentally friendly film capacitor.
《その他の実施形態》
なお、前記実施形態として説明した各フィルム体の材料や蒸着する金属は一例であり、例示以外のものの採用も可能である。例えば、第１金属化フィルム（21）の融点は、半田付けの際の温度よりも高いのが理想であるが、フィルムコンデンサの性能劣化（損失係数の増大）が許容できる範囲内に収まるのであれば、融点が半田付けの際の温度よりも低いフィルムを第１フィルム体（21a）に採用してもよい。
<< Other Embodiments >>
In addition, the material of each film body demonstrated as the said embodiment and the metal to vapor-deposit are examples, and adoption of things other than illustration is also possible. For example, the melting point of the first metallized film (21) is ideally higher than the temperature at the time of soldering, but the film capacitor performance deterioration (increased loss factor) is within an acceptable range. For example, a film having a melting point lower than the temperature at the time of soldering may be adopted for the first film body (21a).
また、第２金属化フィルム（22）は、その両側縁がメタリコン電極（11,12）から完全に離れるように幅を設定してもよい。また、半田付けの際の第２金属化フィルム（22）の熱収縮が、第１金属化フィルム（21）とメタリコン電極（11,12）との電気的な接続に与える影響が許容できる範囲に収まるのであれば、第２金属化フィルム（22）の両側縁がメタリコン電極（11,12）に埋設されていてもよい。 Further, the width of the second metallized film (22) may be set so that both side edges are completely separated from the metallicon electrodes (11, 12). In addition, the heat shrinkage of the second metallized film (22) during soldering is within the allowable range of the effect on the electrical connection between the first metallized film (21) and the metallicon electrode (11, 12). If it fits, both side edges of the second metallized film (22) may be embedded in the metallicon electrodes (11, 12).
また、リード線（15,15）の接続は、前記の半田付けの他に、例えば溶接なども採用できる。なお、半田付けによる取り付けは、比較的大きな電力を扱う用途に適している。 Further, for the connection of the lead wires (15, 15), for example, welding or the like can be adopted in addition to the soldering. In addition, the attachment by soldering is suitable for the use which handles comparatively big electric power.
また、巻芯（23）は必須ではない。 Further, the core (23) is not essential.
本発明は、両面に金属膜を有した金属化フィルムを巻回したフィルムコンデンサとして有用である。 The present invention is useful as a film capacitor in which a metallized film having a metal film on both sides is wound.
１０ フィルムコンデンサ
１１ 第１メタリコン電極
１２ 第２メタリコン電極
２１ 第１金属化フィルム
２１ｄ 第１接続部
２１ｅ 第２接続部
２２ 第２金属化フィルム
２３ リード線
10
Claims (4)
両面に金属が蒸着され、前記第１金属化フィルム（21）と重ね合わせられて、該第１金属化フィルム（21）とともに巻回された第２金属化フィルム（22）と、
巻回状態の前記第１及び第２金属化フィルム（21,22）の両側端面にそれぞれ設けられた第１及び第２メタリコン電極（11,12）と、
を備え、
前記第１金属化フィルム（21）は、前記第２金属化フィルム（22）よりもフィルムの融点が高く、前記第１メタリコン電極（11）に埋設されて一方の金属面を該第１メタリコン電極（11）に導通させる第１接続部（21d）が一方の側縁側に設けられるとともに、前記第２メタリコン電極（12）に埋設されてもう一方の金属面を該第２メタリコン電極（12）に導通させる第２接続部（21e）がもう一方の側縁側に設けられていることを特徴とするフィルムコンデンサ。 A first metallized film (21) with metal deposited on both sides;
A second metallized film (22) having a metal deposited on both sides, superposed on the first metallized film (21) and wound together with the first metallized film (21);
First and second metallicon electrodes (11, 12) provided on both end faces of the first and second metallized films (21, 22) in a wound state,
With
The first metallized film (21) has a higher melting point than the second metallized film (22), and is embedded in the first metallicon electrode (11) so that one metal surface is the first metallized electrode. A first connecting portion (21d) that conducts to (11) is provided on one side edge side, and the other metal surface is embedded in the second metallicon electrode (12) to the second metallicon electrode (12). A film capacitor, characterized in that a second connection portion (21e) for electrical conduction is provided on the other side edge side.
前記第２金属化フィルム（22）は、金属面と前記第１及び第２メタリコン電極（11,12）との接続部を有していないことを特徴とするフィルムコンデンサ。 The film capacitor of claim 1,
The film capacitor, wherein the second metallized film (22) does not have a connection portion between the metal surface and the first and second metallicon electrodes (11, 12).
前記第１及び第２メタリコン電極（11,12）には、リード線（15）がそれぞれ半田付けされ、
前記第１金属化フィルム（21）の融点は、前記半田付けの際の温度よりも高いことを特徴とするフィルムコンデンサ。 The film capacitor of claim 1 or claim 2,
A lead wire (15) is soldered to each of the first and second metallicon electrodes (11, 12),
The film capacitor according to claim 1, wherein a melting point of the first metallized film (21) is higher than a temperature at the time of the soldering.
前記第２金属化フィルム（22）は、高誘電材料で形成されていることを特徴とするフィルムコンデンサ。 In any one of Claims 1-3,
The film capacitor, wherein the second metallized film (22) is formed of a high dielectric material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010144749A JP2012009654A (en) | 2010-06-25 | 2010-06-25 | Film capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010144749A JP2012009654A (en) | 2010-06-25 | 2010-06-25 | Film capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012009654A true JP2012009654A (en) | 2012-01-12 |
Family
ID=45539866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010144749A Withdrawn JP2012009654A (en) | 2010-06-25 | 2010-06-25 | Film capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012009654A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015211071A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 京セラ株式会社 | Film capacitor |
| EP3396690A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | ABB Schweiz AG | Multielectrode power capacitor with reduce noise vibration |
-
2010
- 2010-06-25 JP JP2010144749A patent/JP2012009654A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015211071A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 京セラ株式会社 | Film capacitor |
| EP3396690A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | ABB Schweiz AG | Multielectrode power capacitor with reduce noise vibration |
| US10658119B1 (en) | 2017-04-26 | 2020-05-19 | Abb Schweiz Ag | Multielectrode power capacitor with reduce noise vibration |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101106377B1 (en) | Rechargeable Battery | |
| CN113330631B (en) | Electrode assembly, electrochemical device, and electronic device | |
| KR101106982B1 (en) | Deposite film and film capacitor ussing the same | |
| EP2136424A1 (en) | Tab for a Lithium Secondary Battery | |
| JP2008288242A (en) | Case-molded capacitor | |
| JP2008235410A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
| JP2015201527A (en) | Metalized film capacitor | |
| JP2012009654A (en) | Film capacitor | |
| JP2014220176A (en) | Lead member, nonaqueous electrolyte power storage device | |
| JP6262462B2 (en) | Film capacitor | |
| JP2010165775A (en) | Film capacitor | |
| JP6430328B2 (en) | Capacitor element manufacturing method | |
| JP2013172045A (en) | Film capacitor | |
| JP5912795B2 (en) | Metallized film capacitors | |
| JP2012191045A (en) | High voltage power capacitor element and high voltage power capacitor using the element | |
| JP2013020878A (en) | Lead member and manufacturing method of the same | |
| JP2013026586A (en) | Metalized film capacitor | |
| JP2016100578A (en) | Capacitor and manufacturing method for the same | |
| WO2018082111A1 (en) | Phase adjustment device for quick charging in conversion between positive electrode and negative electrode | |
| JP2011114092A (en) | Film capacitor | |
| JP2013120834A (en) | Film for film capacitor, and film capacitor | |
| JP2007250923A (en) | Metallized film capacitor and its manufacturing method | |
| JP2007250833A (en) | Dc metallized film capacitor | |
| JP5822099B2 (en) | Electrolytic capacitor | |
| JP6742898B2 (en) | Method for manufacturing metallized film capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130903 |