JP2015032759A - コンデンサモジュール及びコンデンサモジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンデンサモジュールの一方側に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能で、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じることを防ぐことが可能なコンデンサモジュールを提供する。【解決手段】底面部12及び底面部12から立設された側面部14を有するケース10と、ケース10内に充填されている樹脂20と、樹脂20に埋め込まれているコンデンサ素子30と、コンデンサ素子30と外部の電気回路とを接続するための接続電極60と、コンデンサ素子30及び接続電極60のどちらとも隔離した状態で樹脂20に埋め込まれている電磁波シールド部材40とを備えることを特徴とするコンデンサモジュール1。【選択図】図1
Description
本発明は、コンデンサモジュール及びコンデンサモジュールの製造方法に関する。
従来、ケース内に樹脂が充填され、当該樹脂にコンデンサ素子が埋め込まれているコンデンサモジュール900が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図10は、従来のコンデンサモジュール900を説明するために示す図である。図10中、符号932はコンデンサ素子930の電極端子を示す。
従来のコンデンサモジュール900は、図10に示すように、底面部912及び底面部912から立設された側面部914を有するケース910と、ケース910内に充填されている樹脂920と、樹脂920に埋め込まれているコンデンサ素子930と、コンデンサ素子930と外部の電気回路とを接続するための接続電極とを備える。従来のコンデンサモジュール900において、コンデンサ素子930は、フィルムコンデンサ素子である。従来のコンデンサモジュール900においては、接続電極としてバスバー960を備える。
従来のコンデンサモジュール900によれば、ケース910を備え、かつ、コンデンサ素子930が樹脂920に埋め込まれているため、外部からの衝撃に強く、かつ、コンデンサ素子930の内部に水分が侵入しにくいコンデンサモジュールとなり、過酷な環境下において使用可能なコンデンサモジュールとなる。
また、従来のコンデンサモジュール900によれば、コンデンサ素子930が、高耐電圧、低損失及び長寿命のフィルムコンデンサであることから、高耐電圧、低損失及び長寿命のコンデンサモジュールとなる。
近年、電気機器の小型化の要請に伴って、電気機器に配設されるコンデンサモジュールや電子機器(例えば、電子部品やモータ等)の配設位置の自由度が狭まっており、コンデンサモジュールの一方側に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設される場合がある。この場合、「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズ(電磁波ノイズ)がコンデンサモジュールを通り抜けて当該他の電子機器に伝搬し(後述する図2(b)参照。)、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶおそれがあるという問題がある。
そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、コンデンサモジュールの一方側に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶことを防ぐことが可能なコンデンサモジュールを提供することを目的とする。また、このようなコンデンサモジュールを製造するためのコンデンサモジュールの製造方法を提供することを目的とする。
[1]本発明のコンデンサモジュールは、底面部及び前記底面部から立設された側面部を有するケースと、前記ケース内に充填されている樹脂と、前記樹脂に埋め込まれているコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と外部の電気回路とを接続するための接続電極と、前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている電磁波シールド部材とを備えることを特徴とする。
本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材を備えるため、コンデンサモジュールの一方側(電磁波シールド部材とは垂直な方向の一方側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶことを防ぐことが可能となる(後述する図2(a)参照。)。
また、本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材によって「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能となるため、本発明のコンデンサモジュールを電気機器に取り付けた場合には、ノイズの伝搬を抑制するための他の装置を電気機器内に取り付ける必要がない。その結果、当該他の装置を取り付けるための空間を電気機器内に確保する必要がなく、電気機器の小型化の要請に適したコンデンサモジュールとなる。
また、本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材がコンデンサ素子及び接続電極のどちらとも隔離した状態で配設されているため、電磁波シールド部材とコンデンサ素子とが短絡することを防ぐことが可能となる。
さらにまた、本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材が樹脂に埋め込まれていることから、電磁波シールド部材と外部の電子回路とが短絡することを防ぐとともに、電磁波シールド部材の機械的安定性を確保することが可能となる。
[2]本発明のコンデンサモジュールは、所定の形状で硬化された樹脂と、前記樹脂内に埋め込まれているコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と外部の電気回路とを接続するための接続電極と、前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている電磁波シールド部材とを備えることを特徴とする。
本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材を備えるため、上記[1]に記載の本発明のコンデンサモジュールと同様に、コンデンサモジュールの一方側(電磁波シールド部材とは垂直な方向の一方側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶことを防ぐことが可能となる。
また、本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材によって「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能となるため、上記[1]に記載の本発明のコンデンサモジュールと同様に、本発明のコンデンサモジュールを電気機器に取り付けた場合には、ノイズの伝搬を抑制するための他の装置を電気機器内に取り付ける必要がない。その結果、当該他の装置を取り付けるための空間を電気機器内に確保する必要がなく、電気機器の小型化の要請に適したコンデンサモジュールとなる。
また、本発明のコンデンサモジュールによれば、電磁波シールド部材がコンデンサ素子及び接続電極のどちらともと隔離した状態で配設されているため、上記[1]に記載の本発明のコンデンサモジュールと同様に、電磁波シールド部材とコンデンサ素子とが短絡することを防ぐことが可能となる。
また、本発明のコンデンサモジュールによれば、上記[1]に記載の本発明のコンデンサモジュールと同様に、電磁波シールド部材が樹脂に埋め込まれていることから、電磁波シールド部材と外部の電子回路とが短絡することを防ぐとともに、電磁波シールド部材の機械的安定性を確保することが可能となる。
さらにまた、本発明のコンデンサモジュールによれば、樹脂を所望の形状で硬化させることにより、所望の形状を有するコンデンサモジュールとなる。
[3]本発明のコンデンサモジュールにおいては、前記電磁波シールド部材は、磁性体材料又は導電体材料からなることが好ましい。
このような構成とすることにより、電磁波シールド部材によって「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生する電磁波ノイズが他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能となる。その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じることを防ぐことが可能となる。
なお、本発明において、電磁波シールド部材が磁性体材料又は導電体材料からなることとしたのは、電磁波シールド部材が磁性体材料からなる場合には、磁性体材料が電磁波を吸収する性質を有するためであり、電磁波シールド部材が導電体材料からなる場合には、導電体材料が電磁波を反射する性質を有するためである。この観点からは、電磁波シールド部材が、磁性体材料かつ導電体材料である材料からなることが一層好ましい。
[4]本発明のコンデンサモジュールにおいては、一方の端部が前記電磁波シールド部材と接続されるとともに他方の端部が外部に導出された状態、かつ、前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている導電体部材をさらに備えることが好ましい。
このような構成とすることにより、導電体部材の他方の端部を接地した場合には、電磁波シールド部材に溜まることがある電荷を導電体部材を介して外部に逃がすことが可能となる。その結果、コンデンサ素子と電磁波シールド部材との間で放電が生じることを防ぐことが可能となる。
[5]本発明のコンデンサモジュールにおいては、前記コンデンサ素子と前記電磁波シールド部材との間に配設された絶縁部材をさらに備えることが好ましい。
このような構成とすることにより、電磁波シールド部材とコンデンサ素子とが短絡することを確実に防ぐことが可能となる。
[6]本発明のコンデンサモジュールの製造方法は、[1]に記載のコンデンサモジュールを製造するためのコンデンサモジュールの製造方法であって、底面部及び前記底面部から立設された側面部を有するケースを準備するケース準備工程と、前記底面部に沿って電磁波シールド部材を配設する電磁波シールド部材配設工程と、前記電磁波シールド部材が埋め込まれた状態となるまで前記ケース内に樹脂を充填する第1樹脂充填工程と、前記第1樹脂充填工程の後、前記ケース内に、外部の電気回路と接続するための接続電極が接続されたコンデンサ素子を配設するコンデンサ素子配設工程と、前記コンデンサ素子が埋め込まれた状態となるまで前記ケース内に樹脂を充填する第2樹脂充填工程とをこの順序で含むことを特徴とする。
本発明のコンデンサモジュールの製造方法によれば、上記[1]に記載した本発明のコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
[7]本発明のコンデンサモジュールの製造方法は、[2]に記載のコンデンサモジュールを製造するためのコンデンサモジュールの製造方法であって、所定の形状の成形空間を有する成形型に、前記成形空間の底面が覆われた状態となるまで樹脂を充填する第1樹脂充填工程と、前記第1樹脂充填工程の後、前記成形空間内に電磁波シールド部材を配設する電磁波シールド部材配設工程と、前記電磁波シールド部材が埋め込まれた状態となるまで樹脂を充填する第2樹脂充填工程と、前記第2樹脂充填工程の後、前記成形空間内に、外部の電気回路と接続するための接続電極が接続されたコンデンサ素子を配設するコンデンサ素子配設工程と、前記コンデンサ素子が埋設した状態となるまで前記成形型に樹脂を充填する第3樹脂充填工程とをこの順序で含むことを特徴とする。
本発明のコンデンサモジュールの製造方法によれば、上記[2]に記載した本発明のコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
また、本発明のコンデンサモジュールの製造方法によれば、第1樹脂充填工程、第2樹脂充填工程及び第3樹脂充填工程において、所望の形状の成形空間を有する成形型に樹脂を充填するため、所望の形状を有するコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
また、本発明のコンデンサモジュールの製造方法によれば、第1樹脂充填工程を含むため、製造されたコンデンサモジュールの表面に電磁波シールド部材が露出することがなく、電磁波シールド部材と外部の電子回路とが短絡することを防ぐことが可能なコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
[8]本発明のコンデンサモジュールの製造方法は、前記電磁波シールド部材配設工程と前記コンデンサ素子配設工程との間に、前記電磁波シールド部材に沿って絶縁部材を配設する絶縁部材配設工程をさらに含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、コンデンサ素子と電磁波シールド部材とが短絡することを確実に防ぐことが可能なコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
以下、本発明のコンデンサモジュール及びコンデンサモジュールの製造方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。
[実施形態1]
1.実施形態1に係るコンデンサモジュール1の構成
図1は、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を説明するために示す図である。図1(a)はコンデンサモジュール1の斜視図であり、図1(b)はコンデンサモジュール1の断面図である。
1.実施形態1に係るコンデンサモジュール1の構成
図1は、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を説明するために示す図である。図1(a)はコンデンサモジュール1の斜視図であり、図1(b)はコンデンサモジュール1の断面図である。
実施形態1に係るコンデンサモジュール1は、図1に示すように、ケース10と、樹脂20と、コンデンサ素子30と、電磁波シールド部材40と、絶縁部材50と、接続電極としてのバスバー60とを備える。
ケース10は、底面部12、底面部12から立設された側面部14及び側面部14の端部に形成された開口部を有する有底直方体形状のケースである。ケース10は、樹脂製のケースであり、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)製のケースやPBT(ポリブチレンテレフタレート)製のケースを用いることができる。
樹脂20は、ケース10内に、樹脂20の表面が側面部14の端部に至る位置まで充填されている。樹脂20は適宜のものを用いることできるが、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
コンデンサ素子30は、後述するバスバー60と接続するための電極端子32を有する。コンデンサ素子30は、ケース10の底面部12及び側面部14とは隔離した状態で樹脂20に埋め込まれている。コンデンサモジュール1は、コンデンサ素子30として、複数(実施形態1においては2個)のコンデンサ素子を備え、それぞれ並列になるように配設されている。コンデンサ素子30は、適宜のコンデンサ素子を用いることができるが、実施形態1においては、高耐電圧、低損失及び長寿命の特性を有するフィルムコンデンサ素子を用いる。
コンデンサ素子30は、以下のようにして作製することができる。
まず、樹脂(例えば、ポリプロピレンやポリエステル等)からなる誘電体フィルムと当該誘電体フィルムの片面又は両面に金属(例えば、アルミニウム)を蒸着して形成した金属蒸着電極とを有する金属化フィルムを準備する。次に、金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向した状態となるように金属化フィルムを巻回する。次に、巻回された金属化フィルムの断面が楕円形になるように押圧(偏平化)し、金属化フィルムの巻回面に電極端子32を設ける。このようにしてコンデンサ素子30を作製することができる。
まず、樹脂(例えば、ポリプロピレンやポリエステル等)からなる誘電体フィルムと当該誘電体フィルムの片面又は両面に金属(例えば、アルミニウム)を蒸着して形成した金属蒸着電極とを有する金属化フィルムを準備する。次に、金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向した状態となるように金属化フィルムを巻回する。次に、巻回された金属化フィルムの断面が楕円形になるように押圧(偏平化)し、金属化フィルムの巻回面に電極端子32を設ける。このようにしてコンデンサ素子30を作製することができる。
なお、金属化フィルムを交互に積層することによってコンデンサ素子30を作製してもよい。
電磁波シールド部材40は、磁性体材料又は導電体材料からなる平板である。実施形態1において、電磁波シールド部材40は、磁性体材料かつ導電体材料である鉄からなる。電磁波シールド部材40は、孔がない平板であることが好ましい。当該孔を通してノイズ(電磁波ノイズ)が通り抜けることができないようにするためである。
電磁波シールド部材40は、ケース10内の空間を有効に活用するために底面部12及び側面部14のうちの少なくとも一方に沿って配設されることが好ましい。実施形態1においては、ケース10の底面部12に沿って配設されている。電磁波シールド部材40は、底面部12の内底面全体を覆うように配設されている。
電磁波シールド部材40は、コンデンサ素子30と所定の間隔で離間した状態(すなわち、コンデンサ素子30と隔離した状態)で樹脂20に埋め込まれている。なお、電磁波シールド部材40は、コンデンサ素子30と接続されているバスバー60(後述)とも隔離されている。従って、電磁波シールド部材40は、コンデンサ素子30及びバスバー60の両方と絶縁された状態となっている。
絶縁部材50は、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材40との間に配設されている。絶縁部材50は、電磁波シールド部材40に沿って配設されており、コンデンサ素子30とは離間した状態で配設されている。絶縁部材50は、適宜の絶縁部材を用いることができるが、実施形態1においてはPP(ポリプロピレン)シートを用いる。
バスバー60は、コンデンサ素子30と外部の電気回路とを接続するために設けられ、2枚の金属製の平板で構成されている。バスバー60の2枚の平板は、コンデンサ素子30を挟んで対向するように配設され、コンデンサ素子30の陽極及び陰極の電極端子32とそれぞれ電気的に接続されている。バスバー60の一部は、樹脂20の表面から突出する位置までコンデンサ素子30の上方へ引き出され、外部の電子回路(図示せず)と接続するための外部端子62を構成している。
2.実施形態1に係るコンデンサモジュール1のノイズ遮蔽(シールド)効果
図2は、コンデンサモジュール1のノイズ遮蔽効果を説明するために示す図である。図2(a)はコンデンサモジュール1がノイズを遮蔽する様子を説明するために示す図であり、図2(b)は従来のコンデンサモジュール900の問題点を説明するために示す図である。
図2は、コンデンサモジュール1のノイズ遮蔽効果を説明するために示す図である。図2(a)はコンデンサモジュール1がノイズを遮蔽する様子を説明するために示す図であり、図2(b)は従来のコンデンサモジュール900の問題点を説明するために示す図である。
従来のコンデンサモジュール900の一方側(下側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、コンデンサモジュール900の一方側とは反対側の他方側(上側)にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズがコンデンサモジュール900を通り抜けて他の電子機器に伝搬するおそれがある(図2(b)参照。)。
これに対して、実施形態1に係るコンデンサモジュール1においては、コンデンサモジュール1、「ノイズ発生源となり得る電子機器」及び当該他の電子機器が上記したように配設された場合であっても、コンデンサモジュール1が電磁波シールド部材40を備えるため、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズを電磁波シールド部材40によって遮蔽(シールド)することができ、その結果、当該ノイズがコンデンサモジュール1を通り抜けて他の電子機器に伝搬することを防ぐことができる(図2(a)参照。)。
3.実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法
図3は、実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示すフローチャートである。図4は、実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示す図である。図4(a)〜図4(f)は各工程図である。
図3は、実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示すフローチャートである。図4は、実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示す図である。図4(a)〜図4(f)は各工程図である。
実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法は、図3に示すように、ケース準備工程S1と、電磁波シールド部材配設工程S2と、絶縁部材配設工程S3と、第1樹脂充填工程S4と、コンデンサ素子配設工程S5と、第2樹脂充填工程S6とをこの順序で含む。以下、実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法を各工程に沿って説明する。
(1)ケース準備工程S1
まず、底面部12及び底面部12から立設された側面部14を有するケース10を準備する(図4(a)参照。)。ケース10は、樹脂製のケースであり、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)製のケースやPBT(ポリブチレンテレフタレート)製のケースである。
まず、底面部12及び底面部12から立設された側面部14を有するケース10を準備する(図4(a)参照。)。ケース10は、樹脂製のケースであり、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)製のケースやPBT(ポリブチレンテレフタレート)製のケースである。
(2)電磁波シールド部材配設工程S2
次に、底面部12に沿って底面部12を覆うように電磁波シールド部材40を配設する(図4(b)参照。)。電磁波シールド部材40は、例えば鉄からなる平板である。
次に、底面部12に沿って底面部12を覆うように電磁波シールド部材40を配設する(図4(b)参照。)。電磁波シールド部材40は、例えば鉄からなる平板である。
(3)絶縁部材配設工程S3
次に、電磁波シールド部材40に沿って絶縁部材50を配設する(図4(c)参照。)。絶縁部材50は、適宜の絶縁部材を用いることができるが、実施形態1においてはPP(ポリプロピレン)シートを用いる。
次に、電磁波シールド部材40に沿って絶縁部材50を配設する(図4(c)参照。)。絶縁部材50は、適宜の絶縁部材を用いることができるが、実施形態1においてはPP(ポリプロピレン)シートを用いる。
(4)第1樹脂充填工程S4
次に、電磁波シールド部材40及び絶縁部材50が埋め込まれた状態となるまでケース10内に樹脂20’を充填する(図4(d)参照。)。このとき、電磁波シールド部材40と絶縁部材50との間、電磁波シールド部材40とケース10との間及び絶縁部材50とケース10との間においても樹脂20’が入り込んでいる状態となっている。
次に、電磁波シールド部材40及び絶縁部材50が埋め込まれた状態となるまでケース10内に樹脂20’を充填する(図4(d)参照。)。このとき、電磁波シールド部材40と絶縁部材50との間、電磁波シールド部材40とケース10との間及び絶縁部材50とケース10との間においても樹脂20’が入り込んでいる状態となっている。
次に、ケース10内に充填した樹脂20’を硬化させて、電磁波シールド部材40及び絶縁部材50を固定する。
(5)コンデンサ素子配設工程S5
次に、ケース10内に、外部の電気回路と接続するためのバスバー60があらかじめ接続されたコンデンサ素子30を配設する(図4(e)参照。)。このとき、バスバー60の一部がコンデンサ素子30の上方へ引き出された状態となるようにコンデンサ素子30をケース10内に配設する。
次に、ケース10内に、外部の電気回路と接続するためのバスバー60があらかじめ接続されたコンデンサ素子30を配設する(図4(e)参照。)。このとき、バスバー60の一部がコンデンサ素子30の上方へ引き出された状態となるようにコンデンサ素子30をケース10内に配設する。
(6)第2樹脂充填工程S6
次に、コンデンサ素子30が埋め込まれた状態となるまでケース10内に樹脂20を充填する(図4(f)参照。)。具体的には、樹脂20の表面が側面部14の端部に至るまで樹脂20を充填する。この後、樹脂20を硬化させる。
このようにして、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を製造することができる。
次に、コンデンサ素子30が埋め込まれた状態となるまでケース10内に樹脂20を充填する(図4(f)参照。)。具体的には、樹脂20の表面が側面部14の端部に至るまで樹脂20を充填する。この後、樹脂20を硬化させる。
このようにして、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を製造することができる。
4.実施形態1に係るコンデンサモジュール1の効果
実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40を備えるため、コンデンサモジュール1の一方側(電磁波シールド部材40とは垂直な方向の一方側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶことを防ぐことが可能となる。
実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40を備えるため、コンデンサモジュール1の一方側(電磁波シールド部材40とは垂直な方向の一方側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じる等の悪影響が及ぶことを防ぐことが可能となる。
また、実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40によって「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能となるため、コンデンサモジュール1を電気機器に取り付けた場合には、ノイズの伝搬を抑制するための他の装置を電気機器内に取り付ける必要がない。その結果、当該他の装置を取り付けるための空間を電気機器内に確保する必要がなく、電気機器の小型化の要請に適したコンデンサモジュールとなる。
また、実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40がコンデンサ素子30及びバスバー60のどちらとも隔離した状態で配設されているため、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材40とが短絡することを防ぐことが可能となる。
また、実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40が樹脂20に埋め込まれていることから、電磁波シールド部材40と外部の電子回路とが短絡することを防ぐとともに、電磁波シールド部材40の機械的安定性を確保することが可能となる。
また、実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、電磁波シールド部材40が磁性体材料かつ導電体材料である鉄からなるため、電磁波シールド部材によって「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生する電磁波ノイズが他の電子機器に伝搬することを防ぐことが可能となる。その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じることを防ぐことが可能となる。
また、実施形態1に係るコンデンサモジュール1によれば、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材40との間に配設された絶縁部材50を備えるため、電磁波シールド部材40とコンデンサ素子30とが短絡することを確実に防ぐことが可能となる。
5.実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法の効果
実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法によれば、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を製造することが可能となる。
実施形態1に係るコンデンサモジュールの製造方法によれば、実施形態1に係るコンデンサモジュール1を製造することが可能となる。
[実施形態2]
図5は、実施形態2に係るコンデンサモジュール2を説明するために示す断面図である。図5(a)はコンデンサモジュール2の斜視図であり、図5(b)は図5(a)の断面図である。図6は、実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示すフローチャートである。図7及び図8は、実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示す図である。図7(a)〜図7(d)及び図8(a)〜図8(d)は各工程図である。
図5は、実施形態2に係るコンデンサモジュール2を説明するために示す断面図である。図5(a)はコンデンサモジュール2の斜視図であり、図5(b)は図5(a)の断面図である。図6は、実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示すフローチャートである。図7及び図8は、実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法を説明するために示す図である。図7(a)〜図7(d)及び図8(a)〜図8(d)は各工程図である。
実施形態2に係るコンデンサモジュール2は、基本的には実施形態1に係るコンデンサモジュール1と同様の構成を有するが、ケースを備えていない点が実施形態1に係るコンデンサモジュール1の場合とは異なる。すなわち、実施形態2に係るコンデンサモジュール2は、図5に示すように、所望の形状(実施形態2においては直方体)で硬化された樹脂20aと、樹脂20a内に埋め込まれているコンデンサ素子30と、コンデンサ素子30と外部の電気回路とを接続するための接続電極と、コンデンサ素子30及びバスバー60のどちらとも隔離した状態で樹脂20aに埋め込まれている電磁波シールド部材40とを備える。実施形態2においても、実施形態1の場合と同様、接続電極としてバスバー60を備える。
電磁波シールド部材40は、樹脂20aの外縁と所定の間隔で離間した状態で樹脂20aに埋め込まれている。電磁波シールド部材40aは、樹脂20aの外縁のうちの少なくとも一部に沿って配設されている。電磁波シールド部材40aは、電磁波シールド部材40aの端部が樹脂20の外側に露出しないように設けられている。このため、電磁波シールド部材40aの面の大きさは、樹脂20aの底面よりも一回り小さい。
絶縁部材50a及びコンデンサ素子30も、電磁波シールド部材40aの場合と同様、端部が樹脂20の外側に露出しないように設けられている。
実施形態2に係るコンデンサモジュール2は、以下のような製造方法(実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法)によって製造することができる。
実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法は、図6に示すように、第1樹脂充填工程S11と、電磁波シールド部材配設工程S12と、絶縁部材配設工程S13と、第2樹脂充填工程S14と、コンデンサ素子配設工程S15と、第3樹脂充填工程S16と、取り出し工程S17とをこの順序で含む。
まず、所定の形状の成形空間110を有する成形型100を準備し(図7(a)参照。)、当該成形空間110の底面112が覆われた状態となるまで樹脂20a1を充填する(第1樹脂充填工程S11、図7(b)参照。)。次に、成形空間110内に電磁波シールド部材40aを配設する(電磁波シールド部材配設工程S12、図7(c)参照。)。次に、電磁波シールド部材40aに沿って絶縁部材50aを配設する(絶縁部材配設工程S13、図7(d)参照。)。
次に、電磁波シールド部材40aが埋め込まれた状態となるまで樹脂20a2を充填する(第2樹脂充填工程S14、図8(a)参照。)。次に、電磁波シールド部材40aと隔離した状態となるように、成形空間110内に、外部の電気回路と接続するためのバスバー60が接続されたコンデンサ素子30を配設する(コンデンサ素子配設工程S15、図8(b)参照。)。次に、コンデンサ素子30が埋設した状態となるまで成形型100の所定の形状の成形空間110に樹脂20a3を充填して(第3樹脂充填工程S16、図8(c)参照。)硬化することによって成形体を作製する。このとき、樹脂20a1、20a2及び20a3によって樹脂20aが構成される。次に、当該成形体を成形型100の成形空間110から取り出す(取り出し工程S17)。
このようにして実施形態2に係るコンデンサモジュール2を製造することができる(図8(d)参照。)。
このようにして実施形態2に係るコンデンサモジュール2を製造することができる(図8(d)参照。)。
このように、実施形態2に係るコンデンサモジュール2は、ケースを備えていない点が実施形態1に係るコンデンサモジュール1の場合とは異なるが、実施形態1に係るコンデンサモジュール1の場合と同様に、コンデンサモジュール2の一方側(電磁波シールド部材40aとは垂直な方向の一方側)に「ノイズ発生源となり得る電子機器」が配設され、一方側とは反対側の他方側にノイズの影響を受けやすい他の電子機器が配設された場合であっても、当該「ノイズ発生源となり得る電子機器」から発生するノイズが当該他の電子機器に伝搬することを防ぎ、その結果、当該他の電子機器に誤動作が生じることを防ぐことが可能となる。
また、実施形態2に係るコンデンサモジュール2によれば、樹脂20aを所望の形状で硬化させることにより、所望の形状を有するコンデンサモジュールとなる。
実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法によれば、第1樹脂充填工程S11、第2樹脂充填工程S14及び第3樹脂充填工程S16において、所望の形状の成形空間110を有する成形型100に樹脂を充填するため、所望の形状を有するコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
また、実施形態2に係るコンデンサモジュールの製造方法によれば、第1樹脂充填工程S11を含むため、製造されたコンデンサモジュールの表面に電磁波シールド部材40aが露出することがなく、電磁波シールド部材40aと外部の電子回路とが短絡することを防ぐことが可能なコンデンサモジュールを製造することが可能となる。
なお、実施形態2に係るコンデンサモジュール2は、ケースを備えていない点以外の点においては実施形態1に係るコンデンサモジュール1と同様の構成を有するため、実施形態1に係るコンデンサモジュール1が有する効果のうち該当する効果を有する。
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態においては、電磁波シールド部材が外部と電気的に隔離されている場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図9は変形例に係るコンデンサモジュール3を説明するために示す図である。例えば、図9に示すように、一方の端部が電磁波シールド部材40bと接続されるとともに他方の端部が外部に導出された状態、かつ、コンデンサ素子30及び接続電極(バスバー60)のどちらとも隔離した状態で樹脂20に埋め込まれている導電体部材70を備える場合であっても本発明を適用可能である。
このような構成とすることにより、導電体部材70の他方の端部を接地した場合には、電磁波シールド部材40bに溜まることがある電荷を導電体部材70を介して外部に逃がすことが可能となる。その結果、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材40との間で放電が生じることを防ぐことが可能となる。
(2)上記各実施形態においては、コンデンサ素子30が2個並列して配設されている場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンデンサ素子30が1個配設されている場合又は3個以上並列して配設されている場合であっても本発明を適用可能である。
(3)上記各実施形態においては、絶縁部材を備えるコンデンサモジュールの場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。絶縁部材を備えていないコンデンサモジュールの場合であっても本発明を適用可能である。
(4)上記各実施形態においては、絶縁部材がコンデンサ素子30とは離間した状態で配設されている場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。絶縁部材がコンデンサ素子30と接触した状態で配設されている場合であっても本発明を適用可能である。なお、この場合であっても、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材との間には絶縁部材が配設されているため、コンデンサ素子30と電磁波シールド部材とは離間した状態となっている。
(5)上記実施形態1においては、電磁波シールド部材40が底面部12に沿って配設されている場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電磁波シールド部材が側面部14に沿って配設されている場合や電磁波シールド部材が底面部12及び側面部14の両方に沿って配設されている場合であっても本発明を適用可能である。
(6)上記実施形態1においては、電磁波シールド部材40がコンデンサ素子30の下側(ケース10の底面部12側)に配設されている場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電磁波シールド部材がコンデンサ素子30の上側(ケース10の開口部側)に配設されている場合であっても本発明を適用可能である。
(7)上記各実施形態においては、接続電極としてバスバー60を備える場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、接続電極としてリード線、リードフレームその他の導体を備える場合であっても本発明を適用可能である。
(8)上記各実施形態においては、コンデンサ素子30がフィルムコンデンサ素子の場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。コンデンサ素子が例えば、電解コンデンサ素子、電気二重層キャパシタ素子その他のコンデンサ素子の場合であっても本発明を適用可能である。
1,2,3,900…コンデンサモジュール、10,910…ケース、12,912…底面部、14,914…側面部、20,20a,920…樹脂、30,930…コンデンサ素子、32,932…電極端子、40,40a,40b…電磁波シールド部材、50,50a,50b…絶縁部材、60,960…バスバー、62…外部端子、100…成形型、110…成形空間、112…(成形空間の)底面
Claims (8)
- 底面部及び前記底面部から立設された側面部を有するケースと、
前記ケース内に充填されている樹脂と、
前記樹脂に埋め込まれているコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子と外部の電気回路とを接続するための接続電極と、
前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている電磁波シールド部材とを備えることを特徴とするコンデンサモジュール。 - 所定の形状で硬化された樹脂と、
前記樹脂内に埋め込まれているコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子と外部の電気回路とを接続するための接続電極と、
前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている電磁波シールド部材とを備えることを特徴とするコンデンサモジュール。 - 請求項1又は2に記載のコンデンサモジュールにおいて、
前記電磁波シールド部材は、磁性体材料又は導電体材料からなることを特徴とするコンデンサモジュール。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のコンデンサモジュールにおいて、
一方の端部が前記電磁波シールド部材と接続されるとともに他方の端部が外部に導出された状態、かつ、前記コンデンサ素子及び前記接続電極のどちらとも隔離した状態で前記樹脂に埋め込まれている導電体部材をさらに備えることを特徴とするコンデンサモジュール。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のコンデンサモジュールにおいて、
前記コンデンサ素子と前記電磁波シールド部材との間に配設された絶縁部材をさらに備えることを特徴とするコンデンサモジュール。 - 請求項1に記載のコンデンサモジュールを製造するためのコンデンサモジュールの製造方法であって、
底面部及び前記底面部から立設された側面部を有するケースを準備するケース準備工程と、
前記底面部に沿って電磁波シールド部材を配設する電磁波シールド部材配設工程と、
前記電磁波シールド部材が埋め込まれた状態となるまで前記ケース内に樹脂を充填する第1樹脂充填工程と、
前記第1樹脂充填工程の後、前記ケース内に、外部の電気回路と接続するための接続電極が接続されたコンデンサ素子を配設するコンデンサ素子配設工程と、
前記コンデンサ素子が埋め込まれた状態となるまで前記ケース内に樹脂を充填する第2樹脂充填工程とをこの順序で含むことを特徴とするコンデンサモジュールの製造方法。 - 請求項2に記載のコンデンサモジュールを製造するためのコンデンサモジュールの製造方法であって、
所定の形状の成形空間を有する成形型に、前記成形空間の底面が覆われた状態となるまで樹脂を充填する第1樹脂充填工程と、
前記第1樹脂充填工程の後、前記成形空間内に電磁波シールド部材を配設する電磁波シールド部材配設工程と、
前記電磁波シールド部材が埋め込まれた状態となるまで樹脂を充填する第2樹脂充填工程と、
前記第2樹脂充填工程の後、前記成形空間内に、外部の電気回路と接続するための接続電極が接続されたコンデンサ素子を配設するコンデンサ素子配設工程と、
前記コンデンサ素子が埋設した状態となるまで前記成形型に樹脂を充填する第3樹脂充填工程とをこの順序で含むことを特徴とするコンデンサモジュールの製造方法。 - 請求項6又は7に記載のコンデンサモジュールの製造方法であって、
前記電磁波シールド部材配設工程と前記コンデンサ素子配設工程との間に、前記電磁波シールド部材に沿って絶縁部材を配設する絶縁部材配設工程をさらに含むことを特徴とするコンデンサモジュールの製造方法。
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-
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