JP3583034B2

JP3583034B2 - 低インダクタンスコンデンサ

Info

Publication number: JP3583034B2
Application number: JP24764599A
Authority: JP
Inventors: 晴之高橋; 紳一斉藤
Original assignee: マルコン電子株式会社
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-09-01
Also published as: JP2001076967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ用等に使用される容量の大きい直流コンデンサ、又は、高圧に対応するＳＨ（セルフヒーリング）コンデンサ等の低インダクタンス化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電源回路においては、スイッチング周波数の高周波化が進み、従来の回路では問題にならなかったコンデンサの残留インダクタンスが問題となってきている。すなわち、残留インダクタンスが大きいと回路上のロスが大きく効率が低下する問題が生じる。
【０００３】
また、スイッチング半導体近辺へ設置するスナバコンデンサを単純化し、その回路の前段へ設置するフィルタコンデンサにスナバコンデンサの役割を一部もたせる回路方式が主流となりつつあり、スイッチング時の電圧の跳ね上がりを抑える低インダクタンス特性が、スナバコンデンサのみでなくその前段のフィルタコンデンサにも必要となっている。フィルタコンデンサは、電圧変動を抑える役割からコンデンサ容量を増やすことが必要であり、大容量に対しての低インダクタンス化は大きな課題となっている。
【０００４】
これに対して、従来のコンデンサは、図９に示すように、複数個のコンデンサ素子３を使用して大容量のコンデンサを構成する際、鋼線１２でそれぞれのコンデンサ素子３の電極引き出し面を電気的に接続し、さらにそれを鋼線等で、端子に引き出す構造であった。
【０００５】
しかし、このような構造のコンデンサでは、対向する端子への鋼線がそれぞれのコンデンサ素子のメタリコン中間部付近から出されるため、素子と端子間との配線距離が長くなる。また、対向する鋼線がコンデンサ素子のメタリコン面から逆のメタリコン面まで離れているため、電流が流れるために発生する磁界をキャンセルすることができないといった問題があり、鋼線の太さを太くする、出来る限り鋼線を短くする、鋼線を沿わせることにより磁界発生を極力抑えるといった対策を施しても低インダクタンスを実現するのは困難であった。
【０００６】
こうしたことから、低インダクタンス化を図るために、種々の技術が提案されている。例えば、複数個のコンデンサ素子を使用してコンデンサを構成する際、低インダクタンス化を図るために、特開平９−２６１８０号公報において、両端に電極引き出し部を有するコンデンサ素子を並設し、そのコンデンサ素子を並列に接続して各電極引き出し部を外部接続端子に接続するようにした低インダクタンスコンデンサにおいて、接続端子に接続された電流流入部と電流流出部とをコンデンサ素子の側面に沿って互いに近接して並設すると共に、接続部を設け、この接続部によって電流流入部又は電流流出部と電極引き出し部とを、コンデンサ素子の両端間方向に沿って接続するようにした技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして低インダクタンス化が進められているが、まだ、電流が流れることによる磁界発生をキャンセルする効果は完全ではなく、望まれる低インダクタンスを実現するのは困難であった。
【０００８】
本発明はこうした問題点を解決し、比較的容易に、望まれる低インダクタンスを実現し、且つ、機械的振動，電気的振動に強い信頼性の高いコンデンサを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術の課題を解決すべく検討した結果、完成するに至ったものである。すなわち、コンデンサ素子を複数個集合してなるコンデンサにおいて、絶縁物を間に介し、対向する一対又は二対の導電板を重ね合わせ、重ね合わせた導電板の両側にコンデンサ素子を配置し、対向するそれぞれの導電板から各コンデンサの両極に電気的接続を施し、それぞれの導電板の絶縁板を介して向かい合う一端を外部接続部とした少なくとも１つのコンデンサ素子集合体からなることを特徴としてい
る。
【００１０】
また、対向した導電板をそのまま絶縁物を介し端子に引き出したことを特徴としている。
【００１１】
また、２つ以上のコンデンサ素子集合体を端子に電気的に接続する際、対向した導電板をそれぞれ対向する逆方向に９０度±１５度折り曲げ、このように折り曲げられたそれぞれ対応する電極同士を、絶縁物を介し重ね合わせた導電板により電気的に接続し端子に電極を引き出したことを特徴としている。
【００１２】
また、素子を配線した導電板と端子に引き出す導電板の折り曲げ部に２カ所以上の切れ目を入れ、１／５〜１／２挟み込むよう折り曲げてから電気的な接続を施すことを特徴としている。
【００１３】
また、素子リード板から撚線を電気的に接続し、素子メタリコン面に電気的に接続してなることを特徴としている。
【００１４】
また、素子リード板の素子と素子の間のスペースから、素子メタリコン面への結線を引き出したことを特徴としている。
【００１５】
本発明は以上のような構造により、コンデンサ素子集団におけるインダクタンスを低減し、且つ、機械的振動，電気的振動に強い信頼性の高いコンデンサを提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の低インダクタンスコンデンサについて、図面を参照して説明する。
【００１７】
図３は本発明の１例を示す斜視図である。絶縁物１を間に介し、一対の導電板２を重ね合わせ、その両側にコンデンサ素子３を配置している。
【００１８】
図１に図３の正面図を示す。絶縁物１を間に介し、一対の導電板２を重ね合わせ、その両側にコンデンサ素子３とコンデンサ素子３の間を山型に折った絶縁紙４を介してコンデンサ素子３を配置した。さらに、コンデンサ素子３とコンデンサ素子３の間のスペースから、導電板２から素子メタリコン面へのリード線５を引き出し、電気的に接続した。図２に図３の背面図を示す。背面側では導電板と逆側のコンデンサ素子と電気的接続をしなければならないため、リード線５にスリーブ６を被せた。この様な構成によるコンデンサ素子集合体７からなる低インダクタンスコンデンサによれば、端子に引き出される導電板２が絶縁物１となる絶縁紙１枚を介し重なっているため、配線により囲まれるループが極限に小さく、大幅にインダクタンスを低減できる。また、コンデンサ素子３とコンデンサ素子３の間のスペースから、導電板２より素子メタリコン面へのリード線５を引き出す構造により、配線を容易且つ省スペースで行うことができる。
【００１９】
他の例を図４に示す。図４は上述した図３によるコンデンサ素子集合体７を間に絶縁紙８を介して２組用いたものである。２つ以上のコンデンサ素子集合体７を端子に電気的に接続する際、対向した一対の導電板２をそれぞれ対向する逆方向に９０度±１５度折り曲げ、このように折り曲げられたそれぞれ対応する電極同士を、絶縁物１を介し重ね合わせた導電板２により電気的に接続している。その際、例えば図５及び図６に示すような外側電極９と内側電極１０を用い、外側電極９と内側電極１０の間に絶縁物１を介して２組のコンデンサ素子集合体７の２対の導電板２の内、内側同士、外側同士を接続する。この構造により、比較的容易に、高容量で且つ望まれる低インダクタンスのコンデンサを得ることができる。
【００２０】
また、その時の導電板同士の接続について、その一例を図７に示す。導電板２と外側電極９を接続する際に、導電板２に２カ所以上の切れ目１１を入れ、１／５〜１／２折り曲げて外側電極９を挟み込み接続している。内側電極１０についても同様な接続法を用いることができる。こうした構造により、機械的振動，電気的振動に強い信頼性の高い低インダクタンスコンデンサを提供することができる。
【００２１】
さらに、二対の導電板を用いる例について図８に示す。絶縁物１を間に介し、二対の導電板２を重ね合わせ、重ね合わせた導電板２の両側にコンデンサ素子３を配置する構造となっている。この際二対の導電板２の逆側同士を電気的に接続することにより、図２のようなスリーブ６等を用いる必要が無く、容易に配線することが可能となる。
【００２２】
また、上述したどの場合においても、リード線を撚線とすることにより、機械的振動，電気的振動に強い信頼性の高い低インダクタンスコンデンサを提供することができる。
【００２３】
以下に具体的な実施例を述べる。
【００２４】
【実施例１】
絶縁紙を間に介し、幅８０ｍｍ，厚さ０．５ｔの銅板を重ね合わせた。さらに、その両側に山型に折った絶縁紙を介して、１００ｍｍ幅，外径５０φのコンデンサ素子を２列６段とした。そして、図２，図３に示すように撚線をはんだ付けし、電気的接続を行い、１２００Ｖｄｃ−１２００μＦのコンデンサとした。
【００２５】
【実施例２】
実施例１によるコンデンサ素子集合体２組を図４に示すように接続し、１２００Ｖｄｃ−２４００μＦのコンデンサとした。
【００２６】
実施例１，２について、そのインダクタンスを調べた結果、次のようになった。なお、比較例として、同様のコンデンサ素子を図９のように接続したものを用いた。
【００２７】
【表１】

【００２８】
このように、本発明によれば、比較的容易に、望まれる低インダクタンスを実現し、且つ、機械的振動，電気的振動に強い信頼性の高いコンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例における正面図
【図２】本発明の一例における背面図
【図３】本発明の一例における斜視図
【図４】図３における本発明の一例を２組接続したときの正面図
【図５】図４における端子部分の外側電極を示す斜視図
【図６】図４における端子部分の内側電極を示す斜視図
【図７】図４における接続部分の取付方法を示す斜視図
【図８】本発明の導電板２対を用いる場合を示す斜視図
【図９】従来のコンデンサ素子集合体構造を示す斜視図
【符号の説明】
１．絶縁物
２．導電板
３．コンデンサ素子
４．山型に折った絶縁紙
５．リード線
６．スリーブ
７．コンデンサ素子集合体
８．絶縁紙
９．外側電極
１０．内側電極
１１．切れ目
１２．鋼線

Claims

有機フィルム上の少なくとも片面に、有機フィルムの幅方向一端部に非蒸着部分からなるマージン部を設けつつ金属を蒸着し、マージン部を異なる端部に持つ一対の金属蒸着フィルム同士を、又は、間に絶縁フィルムを介して巻回し、両端面にメタリコンを施して有機フィルム上に蒸着した金属からなる電極を引き出したコンデンサ素子を複数個集合してなるコンデンサにおいて、絶縁物を間に介し、対向する一対又は二対の導電板を重ね合わせ、重ね合わせた導電板の両側にコンデンサ素子を配置し、対向するそれぞれの導電板から各コンデンサの両極に電気的接続を施し、それぞれの導電板の絶縁板を介して向かい合う一端を外部接続部とした少なくとも１つのコンデンサ素子集合体からなることを特徴とする低インダクタンスコンデンサ。
対向した導電板をそのまま絶縁物を介し端子に引き出したことを特徴とする請求項１記載の低インダクタンスコンデンサ。
２つ以上のコンデンサ素子集合体を端子に電気的に接続する際、対向した導電板をそれぞれ対向する逆方向に９０度±１５度折り曲げ、このように折り曲げられたそれぞれ対応する電極同士を、絶縁物を介し重ね合わせた導電板により電気的に接続し端子に電極を引き出した請求項１記載の低インダクタンスコンデンサ。
素子を配線した導電板と端子に引き出す導電板の折り曲げ部に２カ所以上の切れ目を入れ、１／５〜１／２挟み込むよう折り曲げてから電気的な接続を施す請求項３記載の低インダクタンスコンデンサ。
素子リード板から撚線を電気的に接続し、素子メタリコン面に電気的に接続してなる請求項１記載の低インダクタンスコンデンサ。
素子リード板の素子と素子の間のスペースから、素子メタリコン面への結線を引き出した請求項１記載の低インダクタンスコンデンサ。