JP2012234919A - Metalization film capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、巻回し型もしくは積層型の金属化フィルム柱体がケース内に収容され、かつケース内のモールド樹脂体内に埋設されてな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 in which a wound or laminated metallized film column is housed in a case and embedded in a mold resin body in the case.
従来の金属化フィルムを巻き回してなる巻回し型、もしくは金属化フィルムを積層してなる積層型の金属化フィルムコンデンサは、図７で示すように、巻き回しもしくは積層してなる金属化フィルム柱体ｆの両端の２つの電極取り出し面に金属溶射部ｍ，ｍ（もしくはメタリコン、メタリコン電極）が形成され、これら２つの金属溶射部ｍ，ｍに外部引き出し端子ｂ，ｂがはんだ接合ｈされたものがケースｃ内に収容され、ケースｃ内に形成されたモールド樹脂体ｊにて封止された構造のものが一般的である。より詳細には、金属化フィルム柱体ｆの周面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる防水性フィルムｂｆを数十回程度巻装して防水被膜を形成し、この外側にモールド樹脂体ｊが形成されている。なお、この一般構造の金属化フィルムコンデンサがたとえば特許文献１で開示されている。 A conventional metallized film capacitor formed by winding a metallized film or a laminated metallized film capacitor formed by laminating metallized films, as shown in FIG. Metal sprayed portions m, m (or metallicon, metallicon electrodes) are formed on the two electrode extraction surfaces at both ends of the body f, and the external lead terminals b, b are soldered to the two metal sprayed portions m, m. The thing of the structure where the thing was accommodated in the case c and sealed with the mold resin body j formed in the case c is common. More specifically, a waterproof film is formed by wrapping a waterproof film bf made of polyethylene terephthalate (PET) or the like around the peripheral surface of the metallized film column f several tens of times, and a mold resin body j is formed on the outside. Is formed. For example, Patent Document 1 discloses a metallized film capacitor having this general structure.
しかし、特許文献１や図７で示す構造の金属化フィルムコンデンサでは、ケースを具備するものであることからその体格が大きくならざるを得ない。特に車載用コンデンサの場合には、容量が数百μＦと大容量かつ大型のものとなり易いことから使用されるモールド樹脂材量も多くなるのが一般的であり、モールド樹脂材量が多くなることでケース体格も大きくなり、コンデンサ体格が増大することに加えて重量も増加することとなってしまう。さらには、モールド樹脂材量が多くなることで樹脂材料が硬化した後の残留応力増を招いてここにクラックが生じ易くなり、本来の防水機能が十分に発揮できないという課題もある。したがって、環境フレンドリーで低燃費な車両実現に向けてその小型化が進んでいる昨今の車両への搭載に当たっては、ケースを廃したケースレス構造で小体格かつ軽量な金属化フィルムコンデンサの重要性が高まっている。 However, in the metallized film capacitor having the structure shown in Patent Document 1 and FIG. 7, the physique has to be large because it has a case. In particular, in the case of an on-vehicle capacitor, the amount of mold resin material used is generally large because the capacity is as large as hundreds of μF and is likely to be large, and the amount of mold resin material is large. As a result, the case size increases and the capacitor size increases, and the weight also increases. Furthermore, the increase in the amount of the mold resin material causes an increase in residual stress after the resin material is cured, so that cracks are likely to occur here, and there is a problem that the original waterproof function cannot be sufficiently exhibited. Therefore, the importance of small, lightweight metallized film capacitors with a caseless structure that eliminates the case is important for mounting in recent vehicles, which are becoming smaller in size toward the realization of environmentally friendly and fuel-efficient vehicles. It is growing.
ケースやケース内のモールド樹脂体を廃したケースレス構造の金属化フィルムコンデンサにおいては、その小型化や軽量化を図ることができるというメリットの反面、その耐透湿性能確保が重要な課題となってくる。金属化フィルムコンデンサは水分の浸入によってたとえばアルミ電極が劣化して静電容量の低下の原因となったり、フィルムが吸水することで絶縁抵抗や耐圧が低下する原因となる。たとえば特許文献２では、バスバーが接続されたコンデンサ素子の全周をノルボルネン系樹脂製の外装体で被覆してその耐透湿性能を確保するケースレス構造の金属化フィルムコンデンサが開示されている。
In caseless metallized film capacitors that eliminate the case and the molded resin body in the case, the advantage of being able to reduce the size and weight, but ensuring moisture resistance is an important issue. Come. For example, an aluminum electrode deteriorates due to the ingress of moisture, and the metalized film capacitor causes a decrease in electrostatic capacity, or the film absorbs water, resulting in a decrease in insulation resistance and breakdown voltage. For example,
特許文献２で開示される金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルム柱体の全周を樹脂製の外装体で完全に包囲するものであることから、ケースレス構造としたにもかかわらず十分な体格低減効果が得られないものとなっており、さらには、外装体の重量も大きくなってコンデンサの全重量が嵩んでしまうことから、ケースレス構造を適用した際のメリットを十分に享受できていない。
Since the metallized film capacitor disclosed in
そこで本発明者等は、コンデンサ素子への透湿経路を詳細に分析し、この分析の結果特定された透湿度の最も高い部位である外部電極に改良を加えることによってその耐透湿性能を改善し、もって耐透湿性能に優れたケースレス構造の金属化フィルムコンデンサの発案に至っている。 Therefore, the present inventors analyzed the moisture permeation path to the capacitor element in detail, and improved the moisture permeation resistance performance by adding improvements to the external electrode, which is the part with the highest moisture permeability identified as a result of this analysis. Thus, a metallized film capacitor having a caseless structure with excellent moisture permeation resistance has been proposed.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、ケースレス構造であって小型化と軽量化が実現され、耐透湿性能に優れた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 in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a metallized film capacitor having a caseless structure, which is reduced in size and weight, and excellent in moisture permeability.
前記目的を達成すべく、本発明による金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムを巻き回し、もしくは積層させてなる金属化フィルム柱体の２つの電極取り出し面に外部電極が形成され、金属化フィルム柱体の電極取り出し面以外の領域を外装フィルムが被覆してなる金属化フィルムコンデンサにおいて、前記外部電極は、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤で形成されているものである。 In order to achieve the above object, a metallized film capacitor according to the present invention has a metallized film column in which external electrodes are formed on two electrode extraction surfaces of a metallized film column formed by winding or laminating a metallized film. In the metallized film capacitor formed by covering an area other than the electrode extraction surface of the body with an exterior film, the external electrode is a conductive adhesive containing a conductive filler in a low moisture permeable thermosetting resin adhesive. It is formed with an agent.
本発明の金属化フィルムコンデンサは、当該コンデンサ内への透湿経路を詳細に分析した結果として特定された透湿度の最も高い外部電極を、従来の金属溶射から形成される形態に代えて、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤から形成することにより、外部電極の耐透湿性を向上させ、従来の金属化フィルムコンデンサに比して透湿度が格段に低減され、もって耐透湿性に優れたものである。 In the metallized film capacitor of the present invention, the external electrode having the highest moisture permeability specified as a result of detailed analysis of the moisture permeability path into the capacitor is replaced with a form formed by conventional metal spraying. By forming it from a conductive adhesive in which a conductive filler is contained in a moisture-permeable thermosetting resin adhesive, the moisture permeability of the external electrode is improved, and it is more transparent than conventional metalized film capacitors. Humidity is remarkably reduced, and therefore moisture resistance is excellent.
さらに、本発明の金属化フィルムコンデンサは、ケースレス構造であることから、体格が増大することもなく、重量が嵩むこともない。 Furthermore, since the metallized film capacitor of the present invention has a caseless structure, the physique does not increase and the weight does not increase.
ここで、金属化フィルム柱体は、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などからなる誘電体フィルムの表面にアルミニウムや亜鉛などからなる金属蒸着膜が形成されてなる金属化フィルムを２枚積層して一組とし、双方の金属化フィルムが異なる端部に絶縁マージンを有することでそれぞれが固有の外部電極に接触するようになっている。さらに、金属蒸着膜のうち、絶縁マージンと反対側の端部であって外部電極と接触する端部は電極接触を保証するために他の部位よりも厚めのいわゆるヘビーエッジとなっており、たとえば、金属蒸着膜の一般部が３０ｎｍ程度である場合に、ヘビーエッジは倍の６０ｎｍ程度に調整されている。 Here, the metallized film pillar is a laminate of two metallized films in which a metal vapor-deposited film made of aluminum or zinc is formed on the surface of a dielectric film made of polypropylene (PP) or polyphenylene sulfide (PPS). Thus, both metallized films have insulation margins at different ends so that each comes into contact with a unique external electrode. Furthermore, the end of the metal vapor deposition film opposite to the insulation margin and in contact with the external electrode is a so-called heavy edge that is thicker than other parts to ensure electrode contact, for example, When the general part of the metal vapor deposition film is about 30 nm, the heavy edge is adjusted to about double 60 nm.
金属化フィルム柱体の該電極取り出し面以外の周面にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる外装フィルム（防水性フィルム）がたとえば数十回程度巻装されて当該周面を被覆している。 An outer film (waterproof film) made of polyethylene terephthalate (PET) or the like is wound around the peripheral surface other than the electrode extraction surface of the metallized film column body, for example, several tens of times to cover the peripheral surface.
巻回し型もしくは積層型の金属化フィルム柱体の両端の電極取り出し面を、たとえば容器内に収容された液性の導電性接着剤の内部に浸漬し、引き上げて乾燥させることによって導電性接着剤からなる外部電極が形成できる。そして、この外部電極が引き上げられて所望する接着強度を発現した段階でバスバーなどの外部引き出し端子を外部電極に接着することにより、金属化フィルムコンデンサが形成できる。 The conductive adhesive is obtained by immersing the electrode take-out surfaces at both ends of the coiled or laminated metallized film column in, for example, a liquid conductive adhesive housed in a container, and lifting and drying. An external electrode made of can be formed. A metallized film capacitor can be formed by bonding an external lead terminal such as a bus bar to the external electrode when the external electrode is pulled up to exhibit a desired adhesive strength.
ここで、本明細書において「低透湿性」とは、本発明者等による実験結果に基づいて、被膜の透湿度として、２４時間あたりで１０ｇ／ｍ２程度かそれ以下の透湿度を示すものである。そして、この低透湿性のある熱硬化性樹脂接着剤として、エポキシ樹脂系接着剤もしくはポリイミド樹脂系接着剤のいずれか一種を適用するのが好ましい。 Here, in the present specification, “low moisture permeability” refers to a moisture permeability of about 10 g / m 2 or less per 24 hours as a moisture permeability of the coating film based on an experimental result by the present inventors. It is. And as this low moisture-permeable thermosetting resin adhesive, it is preferable to apply any one of an epoxy resin adhesive or a polyimide resin adhesive.
また、熱溶融製樹脂接着剤中に含有される導電性フィラーとしては、亜鉛やニッケル、銅、銀、金、コバルト、アルミニウムなどのいずれか一種、もしくは２種以上を混合したものを挙げることができる。 The conductive filler contained in the hot melt resin adhesive may be any one of zinc, nickel, copper, silver, gold, cobalt, aluminum, or a mixture of two or more. it can.
本発明者等によれば、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤はその粘度が５０〜１００Ｐａ・ｓｅｃ程度と高い粘度を呈することから、１回の浸漬のみである程度の厚み（１ｍｍ程度かそれ以上）の外部電極が形成できる。なお、所望厚みとなるように、浸漬と引き上げと乾燥を複数回繰り返して外部電極を形成してもよい。 According to the present inventors, a conductive adhesive containing a conductive filler in a low moisture permeability thermosetting resin adhesive exhibits a viscosity as high as about 50 to 100 Pa · sec. An external electrode having a certain thickness (about 1 mm or more) can be formed by only one immersion. In addition, you may form an external electrode by repeating immersion, raising, and drying several times so that it may become desired thickness.
本発明の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルム柱体の電極取り出し面に対して導電性接着剤からなる外部電極が接着固定され、さらに、バスバー等がこの外部電極に接着固定される構成であることから、従来の金属化フィルムコンデンサのようにメタリコン電極とバスバー等がはんだ接合されていた構造に比して、部品点数を低減することができ、はんだ接合時に金属化フィルム柱体を構成する金属化フィルム等にはんだ熱が作用し、この熱負荷によって金属化フィルム等がダメージを受け易いといった課題を解消することができる。また、導電性接着剤の内部に金属化フィルム柱体の電極取り出し面を浸漬して取り出し、乾燥させるだけの極めて簡易な方法で外部電極を形成できることから製作効率を格段に向上でき、さらには、金属溶射のように粉体を吹き付けて外部電極を形成するのに対して、導電性接着剤が液性であることから電極取り出し面の全面、および、金属化フィルム柱体の周囲の外装フィルムとの界面に対して隙間無く外部電極を形成することができる。 The metallized film capacitor of the present invention has a configuration in which an external electrode made of a conductive adhesive is bonded and fixed to the electrode extraction surface of the metallized film column, and further, a bus bar and the like are bonded and fixed to the external electrode. Therefore, the number of parts can be reduced compared to a structure in which a metallicon electrode and a bus bar, etc. are soldered like a conventional metalized film capacitor, and the metal constituting the metallized film column body at the time of soldering It is possible to solve the problem that soldering heat acts on the metallized film and the metallized film is easily damaged by this heat load. In addition, since the external electrode can be formed by an extremely simple method of immersing the electrode extraction surface of the metallized film column in the conductive adhesive and taking it out and drying it, the production efficiency can be significantly improved. While the external electrode is formed by spraying powder like metal spraying, the conductive adhesive is liquid, so the entire surface of the electrode take-out surface, and the exterior film around the metallized film column The external electrode can be formed without a gap with respect to the interface.
また、導電性フィラーは扁平な形状であるのが好ましく、たとえば扁平な楕円形の長辺：ｂと短辺：ａの比（アスペクト比）ｂ／ａが少なくとも５以上であるのが好ましい。 The conductive filler preferably has a flat shape. For example, it is preferable that the ratio (aspect ratio) b / a of the long side: b and the short side: a of the flat ellipse is at least 5 or more.
導電性接着剤からなる外部電極内において、アスペクト比の高い導電性フィラーが含有されていることで、外部から外部電極に侵入して金属化フィルム柱体に通じようとする透湿のパス長を可及的に長くすることができ、導電性接着剤固有の低透湿性能と相俟ってより一層耐湿性に優れた外部電極となる。 The external electrode made of conductive adhesive contains a conductive filler with a high aspect ratio, so that the moisture penetration path length that penetrates the external electrode from the outside and leads to the metallized film column can be reduced. The external electrode can be made as long as possible, and combined with the low moisture permeability inherent to the conductive adhesive, provides an external electrode with even better moisture resistance.
さらに、本発明による金属化フィルムコンデンサの好ましい実施の形態として、前記外部電極において、導電性接着剤中の前記導電性フィラーが５０体積％以上含有されているのがよい。 Furthermore, as a preferred embodiment of the metallized film capacitor according to the present invention, the external electrode may contain 50% by volume or more of the conductive filler in the conductive adhesive.
本発明者等によれば、導電性フィラーの含有量が全体の５０体積％未満の場合は、外部電極の抵抗が大きくなり過ぎてしまうという知見に基づくものである。 According to the present inventors, when the content of the conductive filler is less than 50% by volume of the whole, it is based on the knowledge that the resistance of the external electrode becomes too large.
以上の説明から理解できるように、本発明の金属化フィルムコンデンサによれば、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤で形成された外部電極を金属化フィルム柱体の電極取り出し面に接着固定させた構成を適用したことにより、ケースレスであってケース内の封止樹脂体も存在しない構成であるにもかかわらず、メタリコン電極を有する従来構造では透湿度が最も高くなっている外部電極の透湿度を格段に低減することができ、もって耐透湿性能に優れた金属化フィルムコンデンサを提供することができる。また、この金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルム柱体とその両端の比較的薄層の導電性接着剤からなる外部電極、およびこの外部電極に接着固定されたバスバー等のみから構成されることから、体格も小さく、軽量な金属化フィルムコンデンサとなる。さらに、導電性接着剤から外部電極が形成され、バスバー等がこの外部電極に接着固定されることから、従来の金属溶射によってメタリコン電極を形成し、これにバスバー等をはんだ接合するものに比して、部品点数た製作工数を低減でき、はんだ接合時に金属化フィルム柱体を構成する金属化フィルム等にはんだ熱が作用し、この熱負荷によって金属化フィルム等がダメージを受け易いといった課題を解消することができる。また、外部電極の形成方法として導電性接着剤の内部に金属化フィルム柱体の電極取り出し面を浸漬して取り出し、乾燥させるだけの極めて簡易な方法で外部電極を形成できることから、外部電極の製作効率を格段に向上させることができ、かつ、金属溶射のように粉体を吹き付けて外部電極を形成する方法に対して、導電性接着剤が液性であることから電極取り出し面の全面に隙間無く外部電極を形成でき、もって高品質な金属化フィルムコンデンサとなる。 As can be understood from the above description, according to the metallized film capacitor of the present invention, the external electrode formed of a conductive adhesive containing a conductive filler in a low moisture permeability thermosetting resin adhesive. Is applied to the electrode take-out surface of the metallized film column, so that it is caseless and has a metallicon electrode despite the fact that there is no sealing resin body in the case. With the structure, the moisture permeability of the external electrode having the highest moisture permeability can be remarkably reduced, so that a metallized film capacitor having excellent moisture resistance can be provided. Also, this metallized film capacitor is composed only of a metallized film column and external electrodes made of a relatively thin layer of conductive adhesive at both ends thereof, and a bus bar bonded and fixed to the external electrode. The physique is small and lightweight metalized film capacitor. In addition, external electrodes are formed from a conductive adhesive, and bus bars and the like are bonded and fixed to the external electrodes. Compared to conventional metal sprayed metallized electrodes that are soldered to bus bars and the like. The number of manufacturing steps can be reduced, and soldering heat acts on the metallized film that forms the metallized film column during soldering, eliminating the problem that the metallized film is easily damaged by this thermal load. can do. Also, the external electrode can be formed by an extremely simple method of dipping the electrode extraction surface of the metallized film column into the conductive adhesive and drying it. Compared to the method of forming external electrodes by spraying powder like metal spraying, the conductive adhesive is liquid, so that there is a gap across the entire electrode extraction surface. External electrodes can be formed without any problem, and a high-quality metalized film capacitor is obtained.
以下、図面を参照して本発明の金属化フィルムコンデンサの実施の形態を説明する。 Embodiments of a metallized film capacitor of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（金属化フィルムコンデンサの構成）
図１は、本発明の金属化フィルムコンデンサの一実施の形態を縦断面図で示したものである。図示する金属化フィルムコンデンサ１０は、金属化フィルムが巻装されてなる金属化フィルム柱体１と、その周囲を被覆する外装フィルム４と、金属化フィルム柱体１の両端の２つの電極取り出し面に形成された導電性接着剤からなる外部電極２，２と、この外部電極２，２のそれぞれに接着固定された外部引き出し端子３，３（バスバー）とから大略構成されている。また、この金属化フィルムコンデンサ１０はケースレス構造を呈しており、したがって、ケース内にモールドされるモールド樹脂体も当然に存在しない。
(Configuration of metallized film capacitor)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a metallized film capacitor of the present invention. The metallized
金属化フィルム柱体１の具体的な構成は、不図示の金属蒸着膜が不図示の誘電体フィルムの一側面に形成されて金属化フィルムが形成され、この金属化フィルムを２枚積層して一組とし（２枚一対の金属化フィルム）、この２枚一対の金属化フィルムが巻き回されて構成されている。 A specific structure of the metallized film column 1 is that a metallized film (not shown) is formed on one side of a dielectric film (not shown) to form a metallized film, and two metallized films are laminated. One set (two pairs of metallized films) is formed by winding the two pairs of metallized films.
ここで、一組の金属化フィルムの一方の誘電体フィルムの一側面に形成された金属蒸着膜は、その長手方向に沿う一方端が一方の外部電極２に密着しており、その長手方向に沿う他方端には、他方の外部電極２から絶縁されるべく、たとえば２ｍｍ程度の隙間領域（絶縁マージン）が設けられている。また、金属蒸着膜のうちで上記外部電極２に密着している端部は、電極接触を保証するために他の部位よりも厚めのいわゆるヘビーエッジとなっており、たとえば、金属蒸着膜の一般部が３０ｎｍ程度である場合に、ヘビーエッジは倍の６０ｎｍ程度に調整される。
Here, as for the metal vapor deposition film formed in one side of one dielectric film of a set of metallized films, one end along the longitudinal direction is stuck to one
ここで、誘電体フィルムは、ポリプロピレン（ＰＰ）、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）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などから形成でき、金属蒸着膜は、アルミニウムや亜鉛、銅などを誘電体フィルム表面に蒸着することで形成される。 Here, the dielectric film can be formed of polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), etc., and the metal vapor deposition film is made of aluminum, zinc, copper or the like as a dielectric. It is formed by vapor deposition on the film surface.
金属化フィルム柱体１のうち、電極取り出し面以外の周囲を被覆する外装フィルム４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる防水性フィルムがたとえば数十回程度巻装されて形成される。
In the metallized film column 1, the
また、外部電極２を形成する低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤として、エポキシ樹脂系接着剤もしくはポリイミド樹脂系接着剤のいずれか一種を適用するのが好ましく、この熱溶融製樹脂接着剤中に含有される導電性フィラーとしては、亜鉛やニッケル、銅、銀、金、コバルト、アルミニウムなどのいずれか一種、もしくは２種以上を混合したものを挙げることができる。なお、ここで、「低透湿性」とは被膜の透湿度として、２４時間あたりで１０ｇ／ｍ２程度かそれ以下の透湿量を示すものである。
Moreover, it is preferable to apply any one of an epoxy resin-based adhesive or a polyimide resin-based adhesive as a low moisture-permeable thermosetting resin adhesive for forming the
この外部電極２の内部構造を図２に示している。同図で示すように、導電性接着剤からなる外部電極２は、熱硬化性樹脂接着剤２ａ内に多数の導電性フィラー２ｂが含有したものであるが、この導電性フィラー２ｂの平面形状は扁平であるのが好ましく、扁平な楕円形の長辺：ｂと短辺：ａの比（アスペクト比）ｂ／ａが少なくとも５以上であるのがよい。
The internal structure of the
導電性フィラー２ｂが扁平形状であり、そのアスペクト比が高いことによって、外部から外部電極２に浸入して（図２のＹ１方向）金属化フィルム柱体１に通じようとする透湿のパス（ｐａｓｓ１，ｐａｓｓ２）の長さを可及的に長くすることができ、熱硬化性樹脂接着剤２ａ固有の低透湿性能と相俟ってより一層耐湿性に優れた外部電極２となる。
Since the
図示する金属化フィルムコンデンサ１０は、従来構造のメタリコン電極を有する金属化フィルムコンデンサを構成する構成要素の中で最も透湿度の高いメタリコン電極（金属溶射部）を廃し、その代わりに、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤２ａ内に導電性フィラー２ｂが含有されてなる導電性接着剤で形成された外部電極２を金属化フィルム柱体１の電極取り出し面に設けたことにより、ケースレスであってケース内のモールド樹脂体も存在しない構成であるにもかかわらず、耐透湿性能に優れた金属化フィルムコンデンサ１０となる。なお、金属化フィルムコンデンサ１０の耐湿性能に関しては、後述する実験結果で詳細に説明する。また、この金属化フィルムコンデンサ１０は、金属化フィルム柱体１とその両端の比較的薄層の導電性接着剤からなる外部電極２，２、およびこの外部電極２，２に接着固定された外部引き出し端子３，３のみから構成されることから、体格も小さく、軽量な金属化フィルムコンデンサとなる。
The metallized
（外部電極の形成方法）
図３ａ，ｂはその順で、金属化フィルムコンデンサの外部電極の形成方法のフロー図となっている。
(Formation method of external electrode)
3a and 3b are flowcharts of the method of forming the external electrode of the metallized film capacitor in that order.
まず、図３ａで示すように、容器Ｙ内に収容されたエポキシ樹脂系接着剤もしくはポリイミド樹脂系接着剤のいずれか一種からなる液性の導電性接着剤２’の中に、金属化フィルム柱体１の電極取り出し面を浸漬させ（Ｘ１方向）、取り出して乾燥させる。 First, as shown in FIG. 3a, a metallized film column is placed in a liquid conductive adhesive 2 'made of either epoxy resin adhesive or polyimide resin adhesive housed in a container Y. The electrode taking-out surface of the body 1 is immersed (X1 direction), taken out and dried.
この浸漬と乾燥は１回でもよいし、所望する厚みが比較的厚い場合は複数回実施してもよい。 This immersion and drying may be performed once, or may be performed a plurality of times when a desired thickness is relatively thick.
液性の導電性接着剤２’に電極取り出し面が浸漬されることから、電極取り出し面の全面および外装フィルム４との界面に対して隙間無く外部電極２を形成することができる。
Since the electrode lead-out surface is immersed in the liquid
金属化フィルム柱体１の２つの電極取り出し面の双方に上記する浸漬と乾燥をおこなって双方に導電性接着剤からなる外部電極２，２が形成されたら（より詳細には、所望の接着強度が発現したら）、図３ｂで示すように外部引き出し端子３，３を双方の外部電極２，２に接着固定して金属化フィルムコンデンサ１０が形成される。
When the above-described immersion and drying are performed on both of the two electrode take-out surfaces of the metallized film column 1 to form the
このように、導電性接着剤２’の内部に金属化フィルム柱体１の電極取り出し面を浸漬して取り出し、乾燥させるだけの極めて簡易な方法で外部電極２が形成されることから、外部電極２の製作効率、ひいては金属化フィルムコンデンサ１０の製作効率を格段に向上させることができる。
As described above, the
[従来の金属化フィルムコンデンサを構成する金属化フィルム柱体、外装フィルムおよび金属溶射部それぞれの透湿度を測定した実験とその結果]
本発明者等は、図４ａとそのｂ−ｂ矢視図である図４ｂで示すように、金属化フィルム柱体とその周囲の外装フィルム、およびその両端部の金属溶射部からなる金属化フィルムコンデンサモデルＭ（長さ１００ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚み２０ｍｍ）を作成し、各部の透湿度を測定する実験をおこなった。より具体的には、金属化フィルム柱体はその構成要素であるポリプロピレン（ＰＰ）からなる誘電体フィルムを測定対象とし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる外装フィルムと亜鉛素材の金属溶射部（メタリコン）の各透湿度を測定した。なお、本実験は、２５℃で湿度９０％ＲＨの室内でおこなっている。その結果を図５に示す。
[Experiment and results of measuring moisture permeability of metallized film column, exterior film and metal sprayed part of conventional metallized film capacitor]
The present inventors, as shown in FIG. 4a and FIG. 4b, which is a bb arrow view thereof, show a metallized film composed of a metallized film column, a surrounding exterior film, and metal sprayed portions at both ends thereof. A capacitor model M (
同図より、誘電体フィルムの透湿度、外装フィルムの透湿度およびメタリコンの透湿度がそれぞれ１１ｇ／ｍ２（２４時間）、２ｇ／ｍ２（２４時間）、１３０ｇ／ｍ２（２４時間）となっており、低透湿度である誘電体フィルムおよび外装フィルムに対して、メタリコンの透湿度は格段に高いものであることが特定されている。 From the figure, the moisture permeability of the dielectric film, the moisture permeability of the exterior film, and the moisture permeability of the metallicon are 11 g / m 2 (24 hours), 2 g / m 2 (24 hours), and 130 g / m 2 (24 hours), respectively. Thus, it has been specified that the moisture permeability of the metallicon is significantly higher than that of the dielectric film and the exterior film having a low moisture permeability.
本発明の金属化フィルムコンデンサはこの実験結果に基づき、透湿度の高い透湿経路である金属溶射部に代えて、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤から外部電極を形成したものであり、この外部電極によって耐透湿性に優れた金属化フィルムコンデンサとしたものである。 Based on this experimental result, the metallized film capacitor of the present invention contains a conductive filler in a low moisture-permeable thermosetting resin adhesive instead of a metal sprayed portion which is a moisture-permeable path with high moisture permeability. An external electrode is formed from a conductive adhesive, and a metalized film capacitor having excellent moisture permeation resistance is obtained by this external electrode.
次に、図４で示す金属化フィルムコンデンサモデルＭを使用して、金属溶射部（メタリコン）からの透湿量の試算結果と、低減が可能な透湿量に関する試算結果を以下に示す。 Next, using the metallized film capacitor model M shown in FIG. 4, the trial calculation result of the moisture permeability from the metal sprayed part (metallicon) and the trial result regarding the moisture permeability that can be reduced are shown below.
まず、２つのメタリコンの端面の総面積は７００×２面＝１４００ｍｍ２であり、外装フィルムの面積は１００００ｍｍ２である。 First, the total area of the end faces of the two metallicons is 700 × 2 plane = 1400 mm 2 , and the area of the exterior film is 10,000 mm 2 .
金属化フィルムコンデンサ内部への透湿量としては、メタリコン面からの透湿量が、１３０（ｇ／ｍ２／日）×０．００１４ｍ２＝０．１８２（ｇ／日）であり、外装フィルムからの透湿量が、２（ｇ／ｍ２／日）÷２０（巻回数による厚み要素）×０．０１ｍ２＝０．００１（ｇ／日）である。 As the moisture permeability into the metallized film capacitor, the moisture permeability from the metallicon surface is 130 (g / m 2 /day)×0.0014 m 2 = 0.182 (g / day), and the exterior film Is 2 (g / m 2 / day) ÷ 20 (thickness element depending on the number of windings) × 0.01 m 2 = 0.001 (g / day).
この試算結果より、メタリコン面からの透湿量が９９．５％を占めることが分かった。そこで、仮にこのメタリコン面の透湿度をＰＥＴ外装フィルムを２０回巻回した場合に相当する０．１（ｇ／ｍ２／日）に低減できれば、透湿量は０．００１（ｇ／日）＋０．１（ｇ／ｍ２／日）×０．００１４ｍ２＝０．００１１４（ｇ／日）となり、当初の透湿量の１／１６０まで低減することが可能となる。 From this trial calculation result, it was found that the moisture permeability from the metallicon surface occupies 99.5%. Therefore, if the moisture permeability of the metallicon surface can be reduced to 0.1 (g / m 2 / day) corresponding to the case where the PET exterior film is wound 20 times, the moisture permeability is 0.001 (g / day). +0.1 (g / m 2 / day) × 0.0014m 2 = 0.00114 (g / day), and it is possible to reduce to 1/160 of the original moisture permeation amount.
この試算結果からも、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤から外部電極を形成することにより、耐透湿性に優れた金属化フィルムコンデンサが得られることが分かる。 From this trial calculation result, a metallized film capacitor excellent in moisture permeability resistance can be obtained by forming an external electrode from a conductive adhesive in which a conductive filler is contained in a low moisture permeability thermosetting resin adhesive. You can see that
[図１で示す金属化フィルムコンデンサに関し、導電性接着剤からなる外部電極（実施例）、従来のメタリコン電極（比較例）それぞれの透湿度を測定した実験とその結果]
本発明者等は、ＪＩＳ Ｚ ０２０８で規定するカップ法を適用して以下表１で示す各種成分からなる厚みが１ｍｍの外部電極の試験片を作成し、２５℃で湿度９０％ＲＨの条件下における透湿度を測定する実験をおこなった。試験結果を図６に示す。
[Experiment and results of measuring moisture permeability of the external electrode (Example) made of conductive adhesive and the conventional metallicon electrode (Comparative Example) for the metalized film capacitor shown in FIG. 1]
The inventors of the present invention applied the cup method defined in JIS Z 0208 to prepare a test piece of an external electrode having a thickness of 1 mm, which is composed of various components shown in Table 1 below. An experiment was conducted to measure moisture permeability. The test results are shown in FIG.
[表１]
図６より、実施例１〜５の透湿度はいずれも２４時間あたりで５ｇ／ｍ２程度かそれ以下の透湿度となっているのに対して、メタリコン電極を有する比較例は１３０ｇ／ｍ２と高い透湿度となることが実証されている。 From FIG. 6, the moisture permeability of each of Examples 1 to 5 is about 5 g / m 2 or less per 24 hours, whereas the comparative example having a metallicon electrode is 130 g / m 2. It has been demonstrated that the moisture permeability is high.
本実験結果より、金属化フィルムコンデンサの外部電極として、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤からなる外部電極を適用することにより、その耐湿性が格段に向上することが実証されている。 From the results of this experiment, by applying an external electrode made of a conductive adhesive containing a conductive filler in a low moisture-permeable thermosetting resin adhesive as the external electrode of the metallized film capacitor, its moisture resistance It has been demonstrated that sex is significantly improved.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
１…金属化フィルム柱体、２…導電性接着剤からなる外部電極、２ａ…熱硬化性樹脂接着剤、２ｂ…導電性フィラー、２’…液性の導電性接着剤、３…外部引き出し端子（バスバー）、４…外装フィルム、１０…金属化フィルムコンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metallized film column body, 2 ... External electrode which consists of conductive adhesive, 2a ... Thermosetting resin adhesive, 2b ... Conductive filler, 2 '... Liquid conductive adhesive, 3 ... External lead-out terminal (Bus bar) 4 ...
Claims (3)
前記外部電極は、低透湿性の熱硬化性樹脂接着剤内に導電性フィラーが含有されてなる導電性接着剤で形成されている金属化フィルムコンデンサ。 External electrodes are formed on the two electrode extraction surfaces of the metallized film column formed by winding or laminating the metallized film, and the exterior film covers the region other than the electrode extraction surface of the metallized film column In metallized film capacitors,
The external electrode is a metallized film capacitor formed of a conductive adhesive in which a conductive filler is contained in a low moisture permeability thermosetting resin adhesive.
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