WO2011039957A1 - フィルムコンデンサ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a film capacitor, and particularly relates to measures for preventing a decrease in insulation resistance.
- a film capacitor in which aluminum or zinc is vapor-deposited on the surface, or an aluminum foil and a film laminated in multiple layers.
- films for film capacitors films using polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) or polyphenylene sulfide (PPS) as a material have been studied so far (see Patent Document 1).
- films made of these materials have a low dielectric constant of about 2.5 to 3. Since the capacitance of a film capacitor is proportional to the dielectric constant and inversely proportional to the film thickness, it has been studied to reduce the film thickness. However, the reduction in film thickness has problems such as difficulty in production and reduction in insulation voltage. On the other hand, since film capacitors are required to be small and have a large capacity, there is a great demand for high dielectric constant and thin film for films.
- a method in which a resin and inorganic ferroelectric fine particles are mixed in a solution and a thin film is formed by coating is conventionally known.
- FIGS. 8 and 9 show a film capacitor (a) using a film (b) produced by a coating method.
- This film capacitor (a) is formed by vapor-depositing a metal film (c) on a film (b) to form two metallized films (d) and winding them.
- the film (b) is provided with a side margin (e) for securing insulation on one end side of one side, and a side margin (e) is also provided on the other end side of the opposite side.
- the side margin (e) is a region where the metal film (c) is not formed on the surface of the film (b).
- the two films (b, b) are wound in a state where they are overlapped with each other shifted in the left-right direction.
- Metallicon electrodes (f, f) are formed at both ends in the left-right direction of the film capacitor (a).
- the two films (b, b) are fixedly supported by the shifted portions being sandwiched between the metallicon electrodes (f, f). That is, at one end in the left-right direction of one film (b), the metal film (c) on one side and the side margin (e) on the opposite side are in contact with the metallicon electrode (f).
- a polymer material or a high dielectric constant material is dissolved in a solvent to form a paint. For this reason, the process of drying and removing a solvent after application
- the solvent contained in the film is volatilized by drying, minute voids are generated in the portion where the solvent is removed from the film.
- the voids may adsorb impurities such as moisture in the air in the film capacitor manufacturing process.
- the film (b) is exposed to the outside at the side margin (e).
- impurities such as moisture in the atmosphere pass through the metallicon electrode (f, f) and enter the film (b) from the contact portion between the side margin (e) and the metallicon electrode (f, f).
- the said impurity adheres to the fine space
- the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to prevent a decrease in insulation resistance in a film capacitor.
- the first invention includes a metallized film member (13) in which an electrode film (12) is formed on each of at least one outer surface and at least one inner surface of a pair of superimposed film members (11, 11).
- a film capacitor formed by winding the metallized film member (13) and having electrode members (17, 17) connected to both ends in the width direction of the wound metallized film member (13)
- the pair of film members (11, 11) are formed and arranged such that at least one film member (11) protrudes in the width direction with respect to the other film member (11), and the metallized film member (13) is at least a protruding portion of the film member (11) Provided on the exposed portion (14) is provided with a blocking member for preventing the penetration of the interior of the film member (11) from the outside (16).
- the film members (11, 11) are formed as a pair and overlapped.
- the pair of film members (11) are each provided with an electrode film (12) on at least one outer surface and at least one inner surface to constitute a metallized film (13).
- the exposed part (14) which the film member (11) exposed at the edge part of the width direction of the said film member (11) and between the electrode member (17) and the electrode film (12) is formed.
- the film capacitor is formed by winding the metallized film (13) and connecting electrode members (17, 17) to both ends in the width direction.
- the pair of film members (11, 11) are arranged such that at least one film member (11) protrudes in the width direction with respect to the other film member (11). Further, a blocking member (16) for blocking intruders from the outside to the inside of the film member (11) is provided on the exposed portion (14) of at least the protruding portion of the film member (11).
- the film (b) portion is exposed to the outside in the side margin (e), so that intruders (for example, impurities such as moisture in the air) , f) and penetrated into the film (b) from the contact portion between the side margin (e) and the metallicon electrode (f, f).
- intruders for example, impurities such as moisture in the air
- f metallicon electrode
- the blocking member (16) is a contact between the exposed portion (14) of the protruding portion of the one film member (11) and the electrode member (17, 17). It is provided in the part. For this reason, the blocking member (16) prevents intruders (for example, impurities such as moisture in the air) from entering the film member (11) through the exposed portion (14) from the contact portion. Yes. Thereby, since intruders (for example, impurities such as moisture in the air) do not adhere to the voids inside the film member (11), the insulation resistance of the film capacitor does not decrease.
- intruders for example, impurities such as moisture in the air
- the blocking member (16) is composed of the electrode film (12).
- the blocking member (16) is formed of the electrode film (12). Since the electrode film (12) is provided on the exposed portion (14), intruders (for example, impurities such as moisture in the air) enter the film member (11) through the exposed portion (14). Can be blocked. Thereby, since intruders (for example, impurities such as moisture in the air) do not adhere to the voids inside the film member (11), the insulation resistance of the film capacitor does not decrease.
- the blocking member (16) is provided at the contact portion between the exposed portion (14) of the protruding portion of the one film member (11) and the electrode member (17, 17), the intruder (For example, impurities such as moisture in the air) can be prevented from entering the film member (11) through the exposed portion (14) from the contact portion.
- intruding substances for example, impurities such as moisture in the air
- the blocking member (16) is formed of the electrode film (12), the blocking member (16) can be easily formed on the metallized film member (13). In the metallized film member (13), the height of the blocking member (16) and the height of the electrode film (12) can be made uniform.
- FIG. It is sectional drawing which shows the film capacitor which concerns on this Embodiment 1. It is the expanded perspective view which shows the film capacitor which concerns on this Embodiment 1.
- FIG. It is a perspective view which shows the manufacturing method of the metallized film which concerns on a prior art example. It is a perspective view which shows the manufacturing method of the metallized film which concerns on this Embodiment 1.
- FIG. It is sectional drawing which shows the film capacitor which concerns on the modification of this Embodiment 1.
- FIG. It is sectional drawing which shows the film capacitor which concerns on this Embodiment 2.
- FIG. It is sectional drawing which shows the film capacitor which concerns on a prior art example. It is the expanded perspective view which shows the film capacitor which concerns on a prior art example.
- Embodiment 1 of this invention is demonstrated based on drawing.
- 1 and 2 show a film capacitor (10) according to the first embodiment.
- a metal film (12) is vapor-deposited on both surfaces of a pair of films (11, 11), and two metal plates (13) are stacked to form a metallized film (13).
- the metallized film (13) is wound and the metallized electrodes (17, 17) are connected to both ends in the width direction of the metallized film (13).
- the metallized film (13) constitutes a metallized film member according to the present invention.
- Each film (11) has a thickness of about 3 to 10 ⁇ m and constitutes a film member according to the present invention.
- a metal film (12) made of aluminum (Al) is coated on both surfaces of each film (11).
- the metal film (12) has a thickness of about 50 to 400 mm.
- Each film (11) has a side margin (14) formed at one end in the width direction on one side, and a side margin (14) formed at the other end in the width direction on the opposite side. Note that the two films (11, 11) are stacked in a state where they are shifted from each other by about 1 mm in the left-right direction. In the present embodiment, the region having a width of 1 mm is used as the attachment portion (15) constituting the protruding portion according to the present invention.
- the metallized film (13) is formed by overlapping two films (11) each having a metal film (12) having side margins (14) on both sides.
- the side margin (14) is a region of the surface of the film (11) where the metal film (12) is not coated.
- the side margin (14) is provided between a metallicon electrode (17, 17), which will be described later, and the metal film (12) to electrically insulate both members. It is composed.
- the side margin (14) is formed with a width of 2 to 3 mm from one end in the width direction of one side of each film (11) to 2 to 3 mm from the other end in the width direction on the opposite side to one end side. The width is formed.
- impurities such as moisture and dust in the atmosphere enter the inside of the film (11) in the side margin (14) formed on the upper side.
- a blocking film (16) is formed to prevent this.
- the blocking film (16) constitutes a blocking member according to the present invention.
- the blocking film (16) is a metal film made of aluminum of the same material as the metal film (12), and has a thickness of about 50 to 400 mm.
- the blocking film (16) is formed so as to cover a portion corresponding to the attachment portion (15) in the side margin (14) on the upper surface of each film (11).
- the metallicon electrodes (17, 17) are electrically connected to the metal film (12) and serve as connection terminals extending to the outside, and constitute electrodes of the film capacitor (10). .
- the metallicon electrodes (17, 17) constitute an electrode member according to the present invention.
- the metallicon electrodes (17, 17) are formed by melting and injecting a metal such as zinc (Zn) to the end of the film capacitor (10).
- each film (11) is fixedly supported on the metallicon electrode (17, 17) by being buried in the metallized electrode (17, 17) to which the mounting portion (15) in the width direction is sprayed. Yes.
- the metallicon electrode (17, 17) sandwiches the mounting part (15) of each film (11) from above and below, so that electrical contact between the metallicon electrode (17, 17) and the metal film (12) is achieved.
- the film (11) is stably fixed and supported.
- each film (11) On one side (upper side) of each film (11), the blocking film (16) formed on the attachment portion (15) of the side margin (14) on one end side is in contact with the metallicon electrode (17). The vapor deposition portion of the metal film (12) on the other end side is in contact with the metallicon electrode (17).
- the metal film (12) formed at the position corresponding to the attachment portion (15) among the metal film (12) on one end side is the metallicon electrode (17 )
- the side margin (14) on the other end side is in contact with the metallicon electrode (17).
- the metallized film and the metallicon electrode are fixedly supported by shifting the pair of films from each other to provide an attachment portion of about 1 mm.
- the film is exposed at the side margin in the attachment portion. It has become.
- the metallicon electrode passes impurities such as dust and moisture. For this reason, impurities such as moisture and dust in the air have entered the film through the exposed portion of the film from the metallicon electrode.
- the attachment portion (15) buried in the metallicon electrode (17, 17) has a blocking film (16 ) Is formed, so impurities such as dust and moisture from the metallicon electrodes (17, 17) are blocked by the blocking film (16), and therefore enter the film (11) through the side margin (14). Impurities such as moisture and dust do not enter. Thereby, it can prevent that impurities, such as a water
- aluminum (Al) is vapor-deposited on the roll film original fabric (g) with a vacuum vapor deposition machine to form a metal film (c).
- the slit part of a roll film original fabric (g) is cut, and a film (b) is formed.
- two films (b) are stacked to complete a metallized film (d) as shown in FIG.
- This metallized film (d) is wound on a winding machine, and finally, the metallicon electrodes (f, f) are connected to both ends in the width direction of the wound metallized film (d) to complete the film capacitor (a).
- the metallicon electrodes (f, f) are connected to both ends in the width direction of the wound metallized film (d) to complete the film capacitor (a).
- the manufacturing process of the film (11) according to the first embodiment will be described.
- the mask processing is not performed on the slit portion of the roll film original fabric (18).
- This mask process is performed using an oil mask or a tape mask.
- aluminum (Al) is vapor-deposited with a vacuum vapor deposition machine on a roll film original fabric (18), and a metal film (12) is formed.
- the metal to be deposited is not limited to aluminum (Al) but may be zinc (Zn) or the like.
- the metal film (12) is vapor-deposited on both surfaces of the roll film original fabric (18), and the blocking film (16), which is a metal film, is vapor-deposited on the slit portion.
- the film (11) shown in FIG. 1 is completed by cutting the slit part of a roll film original fabric (18). Two layers of this film (11) are stacked and wound on a winding machine. Finally, metallicon electrodes (17, 17) are connected to both ends in the width direction of the wound metallized film (13) to complete the film capacitor (10).
- the blocking film (16) can be easily formed on the film (11).
- the blocking film (16) is provided at the contact portion between the side margin (14) located at the attachment portion (15) of the one film (11) and the metallicon member (17, 17). Impurities such as moisture in the air can be prevented from entering the film (11) from the contact portion via the side margin (14). Thereby, it is possible to prevent impurities such as moisture in the air from adhering to the air gap inside the film (11). As a result, it is possible to reliably prevent the insulation resistance of the film capacitor (10) from decreasing.
- the blocking film (16) is formed of the metal film (12), the blocking film (16) can be easily formed on the metallized film (13). In the metallized film (13), the height of the blocking film (16) and the height of the metal film (12) can be made uniform.
- the modification of Embodiment 1 of this invention is demonstrated.
- the metal film (12) is vapor-deposited on both surfaces of the pair of films (11, 11), and the metallized film (13) is formed by stacking the upper and lower two layers, Instead of being formed by winding the metallized film (13), as shown in FIG. 5, the film capacitor (30) according to this modification is provided on each side of the two films (11, 11).
- a metal film (12) is vapor-deposited on top of each other to form a metallized film (13), which is then wound and formed.
- the blocking film (16) is formed of a resin material.
- Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.
- Embodiment 2 of the present invention will be described.
- the metal film (12) is vapor-deposited on both surfaces of the pair of films (11, 11), and the metallized film (13) is formed by stacking the upper and lower two layers, instead of being formed by winding this metallized film (13), as shown in FIGS. 6 and 7, the film capacitor (20) of Embodiment 2 is made of metal on both sides of one film (11a).
- a film (12) is vapor-deposited, and is superposed on another film (11b) to form a metallized film (13), which is then wound and formed.
- one film (11a) is formed by coating the metal film (12) on the surfaces on both sides thereof.
- the film (11a) has a side margin (14) formed on one end in the width direction on one side, and a side margin (14) on the other end in the width direction on the opposite side.
- this film (11a) protrudes by 1 mm at both ends in the width direction with respect to another film (11b), and the protruding portions constitute attachment portions (15, 15).
- the one film (11a) is fixedly supported by the metallicon electrode (17, 17) by being embedded in the metallicon electrode (17, 17) to which the mounting portion (15, 15) in the width direction is sprayed. Yes.
- a blocking film (16, 16) is formed so as to cover a portion corresponding to the attachment portion (15, 15) of the side margins (14, 14) on both surfaces of the film (11a).
- the mounting portion (15, 17) embedded in the metallicon electrode (17, 17). 15) is formed with a blocking film (16, 16), so impurities such as dust and moisture from the metallicon electrode (17, 17) are blocked by the blocking film (16, 16). Impurities such as moisture and dust do not enter the film (11a) through the margins (14, 14). Thereby, it can prevent that impurities, such as a water
- Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.
- the present invention may be configured as follows for the first and second embodiments.
- the metal film (12) and the blocking film (16) are formed of aluminum.
- the metal film (12) and the blocking film (16) are formed of other metals, resin materials, or the like. Also good.
- the metallicon electrode (17, 17) is formed of zinc, the metallicon electrode (17, 17) may be formed of other metals.
- the present invention is useful for measures for preventing a decrease in insulation resistance of a film capacitor.
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Abstract
フィルムコンデンサ(10)は、重畳した一対のフィルム(11,11)の両面に金属膜(12)がそれぞれ形成された金属化フィルム(13)を備え、金属化フィルム(13)が巻回されて形成され、且つ巻回された金属化フィルム(13)の幅方向の両端のそれぞれにメタリコン電極(17,17)が接続されている。フィルム(11)の幅方向の端部で、且つメタリコン電極(17,17)と金属膜(12)との間にフィルム(11)が露出したサイドマージン(14)が形成されている。一対のフィルム(11,11)は、一方のフィルム(11)が、他方のフィルム(11)に対して幅方向に突出するように配置され、金属化フィルム(13)は、一方のフィルム(11)の突出部分のサイドマージン(14)に外部からフィルム(11)の内部への侵入物を阻止する阻止膜(16)を備えている。
Description
本発明は、フィルムコンデンサに関し、特に、絶縁抵抗の低下防止対策に係るものである。
従来より、フィルムコンデンサは、表面にアルミニウム又は亜鉛を蒸着したフィルムや、アルミニウム箔とフィルムを多層に重ねて構成されたものが知られている。近年では、とくに金属蒸着によりフィルム上に電極を作製するタイプのフィルムコンデンサが多く用いられている。
フィルムコンデンサ用のフィルムとしては、これまでポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタラート(PET)やポリフェニレンサルファイド(PPS)を材料とするフィルムが検討されている(特許文献1参照)。ところが、これらの材料からなるフィルムは、誘電率が2.5~3程度と低いものであった。フィルムコンデンサの容量は、誘電率に比例し、膜厚に反比例することから、これまではフィルムの薄膜化が検討されてきた。ところが、フィルムの薄膜化には、生産での困難や絶縁電圧の低下等の課題があった。一方で、フィルムコンデンサは小型化・大容量化が求められているため、フィルムに対する高誘電率化・薄膜化の要望は大きい。
このような要望に鑑みて、高誘電率化の手法として、従来より樹脂と無機強誘電体微粒子を溶液中で混合し、コーティングにより薄膜を形成する方法(いわゆる塗工法)が知られている。
図8及び図9に、塗工法によって製造されたフィルム(b)を用いたフィルムコンデンサ(a)を示す。このフィルムコンデンサ(a)は、金属膜(c)をフィルム(b)に蒸着させて2枚重ねにして金属化フィルム(d)を形成し、それを巻回することで形成されている。このフィルム(b)には、片面の一端側に絶縁を確保するためのサイドマージン(e)が設けられ、且つ反対面の他端側にも同じくサイドマージン(e)が設けられている。このサイドマージン(e)とは、フィルム(b)の表面のうち、金属膜(c)が形成されていない領域のことである。そして、2枚のフィルム(b,b)は、互いを左右方向にずらして重ねた状態で巻回されている。
このフィルムコンデンサ(a)の左右方向の両端部には、メタリコン電極(f,f)が形成されている。2枚のフィルム(b,b)は、ずらした部分がメタリコン電極(f,f)に挟まれて接触することで固定支持されている。つまり、一枚のフィルム(b)の左右方向の一端部では、片面側の金属膜(c)と反対面側のサイドマージン(e)とがメタリコン電極(f)と接触している。
ところで、上記塗工法によるフィルム製造では、ポリマー材料や高誘電率材料を溶剤に溶解させて塗料にしている。このため、塗工後に溶剤を乾燥させて除去する工程が必須となる。しかしながら、フィルム中に含まれる溶剤は乾燥によって揮発するが、フィルムから溶剤の抜けた部分には微小な空隙が発生する。この空隙は、フィルムコンデンサの製造工程で大気中の水分等の不純物を吸着することがある。
特に、上述した図8及び図9に示すフィルムコンデンサ(a)では、サイドマージン(e)においてフィルム(b)が外部に露出した状態となっている。このため、大気中の水分等の不純物は、メタリコン電極(f,f)を通過してサイドマージン(e)とメタリコン電極(f,f)との接触部分からフィルム(b)の内部へ侵入する。このため、フィルム(b)内の微小な空隙に、上記不純物が付着し、その結果、フィルムコンデンサ(a)の絶縁抵抗が低下するという問題があった。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、フィルムコンデンサにおける絶縁抵抗の低下を防止することを目的とする。
第1の発明は、重畳した一対のフィルム部材(11,11)の少なくとも一の外側面と少なくとも一の内側面のそれぞれに電極膜(12)が形成された金属化フィルム部材(13)を備え、該金属化フィルム部材(13)が巻回されて形成され、且つ巻回された金属化フィルム部材(13)の幅方向の両端のそれぞれに電極部材(17,17)が接続されたフィルムコンデンサであって、上記フィルム部材(11)の幅方向の端部で、且つ電極部材(17,17)と電極膜(12)との間にフィルム部材(11)が露出した露出部(14)が形成され、上記一対のフィルム部材(11,11)は、少なくとも一方のフィルム部材(11)が、他方のフィルム部材(11)に対して幅方向に突出するように配置され、上記金属化フィルム部材(13)は、上記フィルム部材(11)の少なくとも突出部分の露出部(14)に設けられて外部からフィルム部材(11)の内部への侵入物を阻止する阻止部材(16)を備えている。
上記第1の発明では、フィルム部材(11,11)は、一対で、且つ重畳されて形成されている。そして、一対のフィルム部材(11)には、少なくとも一の外側面と少なくとも一の内側面のそれぞれに電極膜(12)が形成されて金属化フィルム(13)を構成している。また、上記フィルム部材(11)の幅方向の端部で、且つ電極部材(17)と電極膜(12)との間にフィルム部材(11)が露出した露出部(14)が形成されている。フィルムコンデンサは、上記金属化フィルム(13)を巻回し、幅方向の両端のそれぞれに電極部材(17,17)を接続している。
そして、一対のフィルム部材(11,11)は、少なくとも一方のフィルム部材(11)が他方のフィルム部材(11)に対して幅方向に突出するように配置している。また、フィルム部材(11)の少なくとも突出した部分の露出部(14)には、外部からフィルム部材(11)の内部への侵入物を阻止する阻止部材(16)が設けられている。
ここで、従来の金属化フィルム(d)はサイドマージン(e)においてフィルム(b)部分が外部に露出しているため、侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)は、メタリコン電極(f,f)を通過してサイドマージン(e)とメタリコン電極(f,f)との接触部分からフィルム(b)の内部へ侵入していた。
ところが、本発明の金属化フィルム部材(13)では、阻止部材(16)が、上記一方のフィルム部材(11)の突出部分の露出部(14)と、電極部材(17,17)との接触部分に設けられている。このため、阻止部材(16)は、侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が、上記接触部分から露出部(14)を介してフィルム部材(11)の内部へ入り込むのを阻止している。これにより、フィルム部材(11)の内部の空隙に侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が付着することがないため、フィルムコンデンサの絶縁抵抗の低下が生じない。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記阻止部材(16)は、上記電極膜(12)で構成されている。
上記第2の発明では、阻止部材(16)を電極膜(12)で形成した。露出部(14)に電極膜(12)が設けられているため、露出部(14)を介してフィルム部材(11)の内部に侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が入り込むのを阻止することができる。これにより、フィルム部材(11)の内部の空隙に侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が付着することがないため、フィルムコンデンサの絶縁抵抗の低下が生じない。
上記第1の発明によれば、一方のフィルム部材(11)の突出部分の露出部(14)と、電極部材(17,17)との接触部分に阻止部材(16)を設けたため、侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が接触部分から露出部(14)を介してフィルム部材(11)の内部へ入り込むのを阻止することができる。これにより、フィルム部材(11)の内部で空隙に侵入物(例えば空気中の水分等の不純物)が付着するのを防止することができる。この結果、フィルムコンデンサの絶縁抵抗が低下するのを確実に防止することができる。
上記第2の発明によれば、阻止部材(16)を電極膜(12)で形成したため、金属化フィルム部材(13)へ容易に阻止部材(16)を形成することができる。また、金属化フィルム部材(13)において、阻止部材(16)の高さと、電極膜(12)の高さとを揃えることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〈発明の実施形態1〉
本発明の実施形態1について図面に基づいて説明する。図1及び図2に本実施形態1に係るフィルムコンデンサ(10)を示す。このフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、それらを上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成されると共に、金属化フィルム(13)の幅方向の両端にメタリコン電極(17,17)が接続されて形成されている。尚、上記金属化フィルム(13)は、本発明に係る金属化フィルム部材を構成している。
本発明の実施形態1について図面に基づいて説明する。図1及び図2に本実施形態1に係るフィルムコンデンサ(10)を示す。このフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、それらを上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成されると共に、金属化フィルム(13)の幅方向の両端にメタリコン電極(17,17)が接続されて形成されている。尚、上記金属化フィルム(13)は、本発明に係る金属化フィルム部材を構成している。
上記各フィルム(11)は、その厚さが3~10μm程度に形成されており、本発明に係るフィルム部材を構成している。各フィルム(11)の両側の表面には、例示として、アルミニウム(Al)からなる金属膜(12)がコーティングされている。この金属膜(12)は、その膜厚が50Å~400Å程度に形成されている。各フィルム(11)は、その片面の幅方向の一端側にサイドマージン(14)が形成されている一方、反対面の幅方向の他端側にサイドマージン(14)が形成されている。尚、2枚のフィルム(11,11)は、互いを左右方向に1mm程度、ずらした状態で重ねられている。本実施形態では、上記1mmの幅の領域を本発明に係る突出した部分を構成する取付部分(15)としている。上記金属化フィルム(13)は、両面にサイドマージン(14)を有する金属膜(12)が形成されたフィルム(11)を2枚重ねて形成されている。
上記サイドマージン(14)は、フィルム(11)の表面のうち、金属膜(12)がコーティングされていない領域である。このサイドマージン(14)は、後述するメタリコン電極(17,17)と金属膜(12)との間に設けられて両部材を電気的に絶縁するものであって、本発明に係る露出部を構成している。サイドマージン(14)は、各フィルム(11)の片面の幅方向の一端から他端側に2~3mmの幅をもって形成される一方、反対面の幅方向の他端から一端側に2~3mmの幅をもって形成されている。
上記各フィルム(11)のうち、上側面に形成されるサイドマージン(14)には、大気中の水分やほこり等の不純物(本発明に係る侵入物)がフィルム(11)の内部に侵入するのを阻止するための阻止膜(16)が形成されている。尚、この阻止膜(16)は、本発明に係る阻止部材を構成している。
上記阻止膜(16)は、上記金属膜(12)と同材料のアルミニウムで形成された金属膜であり、膜厚は50Å~400Å程度に形成されている。阻止膜(16)は、各フィルム(11)の上側面のサイドマージン(14)のうち、取付部分(15)に対応する部分を覆って形成されている。
上記メタリコン電極(17,17)は、上記金属膜(12)と電気的に接続されると共に、外部へ延びる接続端子となるものであって、フィルムコンデンサ(10)の電極を構成するものである。尚、このメタリコン電極(17,17)は、本発明に係る電極部材を構成するものである。このメタリコン電極(17,17)は、亜鉛(Zn)等の金属をフィルムコンデンサ(10)の端部に溶融噴射することで形成される。
具体的に、各フィルム(11)は、その幅方向の取付部分(15)が吹き付けられたメタリコン電極(17,17)の内部に埋没することでメタリコン電極(17,17)に固定支持されている。つまり、メタリコン電極(17,17)が、各フィルム(11)の取付部分(15)を上下方向から挟み込むことで、メタリコン電極(17,17)と金属膜(12)との電気的な接触性を確保すると共に、フィルム(11)を安定して固定支持している。
したがって、各フィルム(11)の片面(上側面)では、一端側のサイドマージン(14)のうち、取付部分(15)に形成された阻止膜(16)がメタリコン電極(17)と接触する一方、他端側の金属膜(12)の蒸着部分がメタリコン電極(17)と接触している。また、各フィルム(11)の反対面(下側面)では、一端側の金属膜(12)のうち、取付部分(15)に対応する位置に形成された金属膜(12)がメタリコン電極(17)と接触する一方、他端側のサイドマージン(14)がメタリコン電極(17)と接触している。
従来のフィルムコンデンサでは、一対のフィルムを互いにずらして1mm程度の取付部分を設けることによって、金属化フィルムとメタリコン電極とを固定支持していたが、取付部分におけるサイドマージンでは、フィルムが露出した状態となっている。そして、メタリコン電極は、ほこりや水分等の不純物を通過させてしまう。このため、メタリコン電極からフィルムの露出部分を介して大気中の水分やほこり等の不純物がフィルム内部に侵入していた。
ところが、本実施形態1のフィルムコンデンサ(10)では、各フィルム(11)のサイドマージン(14)のうち、メタリコン電極(17,17)へ埋没する取付部分(15)には、阻止膜(16)が形成されているため、メタリコン電極(17,17)からのほこりや水分等の不純物は、阻止膜(16)に阻まれるため、サイドマージン(14)を介してフィルム(11)の内部へ水分やほこり等の不純物が入り込むことはない。これにより、フィルム(11)の内部の空隙に水分やほこり等の不純物が付着するのを防止することができる。この結果、フィルムコンデンサ(10)の絶縁抵抗の低下が生じない。
-金属化フィルムの製造工程-
本実施形態1に係るフィルム(11)の製造工程について説明する。
本実施形態1に係るフィルム(11)の製造工程について説明する。
まず、図3及び図8に示すように、従来のフィルムコンデンサ(a)におけるフィルム(b)の製造工程では、まず、600mm幅の広幅長尺のロールフィルム原反(g)に、サイドマージン(e)を作るためのマスク処理を行う。このマスク処理は、オイルマスク又はテープマスクを用いて行われる。次に、ロールフィルム原反(g)に真空蒸着機でアルミニウム(Al)を蒸着して金属膜(c)を形成する。そして、ロールフィルム原反(g)のスリット部分をカットしてフィルム(b)を形成する。そして、このフィルム(b)を2枚重ねにして図8に示すような金属化フィルム(d)が完成する。この金属化フィルム(d)を巻回機にかけて巻回し、最後に、巻回した金属化フィルム(d)の幅方向両端にメタリコン電極(f,f)を接続してフィルムコンデンサ(a)が完成する。
次に、本実施形態1に係るフィルム(11)の製造工程について説明する。図4に示すように、フィルムコンデンサ(10)におけるフィルム(11)の製造工程では、まず、600mm幅の広幅長尺のロールフィルム原反(18)に、サイドマージン(14)を作るためのマスク処理を行う。このとき、ロールフィルム原反(18)のスリット部分には、マスク処理を行わない。このマスク処理は、オイルマスク又はテープマスクを用いて行われる。次に、ロールフィルム原反(18)に真空蒸着機でアルミニウム(Al)を蒸着して金属膜(12)を形成する。尚、蒸着する金属は、アルミニウム(Al)に限られず亜鉛(Zn)等でもよい。このとき、ロールフィルム原反(18)の両面に金属膜(12)を蒸着形成すると共に、スリットの部分にも金属膜である阻止膜(16)を蒸着形成する。そして、ロールフィルム原反(18)のスリット部分をカットすることで、図1に示すフィルム(11)が完成する。このフィルム(11)を2枚重ねにして巻回機にかけて巻回する。最後に、巻回した金属化フィルム(13)の幅方向両端にメタリコン電極(17,17)を接続してフィルムコンデンサ(10)が完成する。
上述した製造方法によれば、阻止膜(16)を容易にフィルム(11)上に形成することができる。
-実施形態1の効果-
上記実施形態1によれば、一方のフィルム(11)の取付部分(15)に位置するサイドマージン(14)と、メタリコン部材(17,17)との接触部分に阻止膜(16)を設けたため、空気中の水分等の不純物が接触部分からサイドマージン(14)を介してフィルム(11)の内部へ入り込むのを阻止することができる。これにより、フィルム(11)の内部で空隙に空気中の水分等の不純物が付着するのを防止することができる。この結果、フィルムコンデンサ(10)の絶縁抵抗が低下するのを確実に防止することができる。
上記実施形態1によれば、一方のフィルム(11)の取付部分(15)に位置するサイドマージン(14)と、メタリコン部材(17,17)との接触部分に阻止膜(16)を設けたため、空気中の水分等の不純物が接触部分からサイドマージン(14)を介してフィルム(11)の内部へ入り込むのを阻止することができる。これにより、フィルム(11)の内部で空隙に空気中の水分等の不純物が付着するのを防止することができる。この結果、フィルムコンデンサ(10)の絶縁抵抗が低下するのを確実に防止することができる。
また、阻止膜(16)を金属膜(12)で形成したため、金属化フィルム(13)へ容易に阻止膜(16)を形成することができる。また、金属化フィルム(13)において、阻止膜(16)の高さと、金属膜(12)の高さとを揃えることができる。
〈実施形態1の変形例〉
次に、本発明の実施形態1の変形例について説明する。上記実施形態1のフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成したのに代えて、図5に示すように、本変形例に係るフィルムコンデンサ(30)は、二枚のフィルム(11,11)のそれぞれの片面に金属膜(12)を蒸着させて重ね合わせて金属化フィルム(13)を形成し、その状態で巻回して形成するようにしたものである。本変形例では、阻止膜(16)は、樹脂材料によって形成されている。その他の構成・作用及び効果は実施形態1と同様である。
次に、本発明の実施形態1の変形例について説明する。上記実施形態1のフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成したのに代えて、図5に示すように、本変形例に係るフィルムコンデンサ(30)は、二枚のフィルム(11,11)のそれぞれの片面に金属膜(12)を蒸着させて重ね合わせて金属化フィルム(13)を形成し、その状態で巻回して形成するようにしたものである。本変形例では、阻止膜(16)は、樹脂材料によって形成されている。その他の構成・作用及び効果は実施形態1と同様である。
〈発明の実施形態2〉
次に、本発明の実施形態2について説明する。上記実施形態1のフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成したのに代えて、図6及び図7に示すように、実施形態2のフィルムコンデンサ(20)は、一枚のフィルム(11a)の両面に金属膜(12)を蒸着させて、それを別の一枚のフィルム(11b)に重ね合わせて金属化フィルム(13)を形成し、その状態で巻回して形成するようにしたものである。
次に、本発明の実施形態2について説明する。上記実施形態1のフィルムコンデンサ(10)は、一対のフィルム(11,11)のそれぞれの両面に金属膜(12)を蒸着させ、上下2枚重ねにして金属化フィルム(13)を形成し、この金属化フィルム(13)を巻回して形成したのに代えて、図6及び図7に示すように、実施形態2のフィルムコンデンサ(20)は、一枚のフィルム(11a)の両面に金属膜(12)を蒸着させて、それを別の一枚のフィルム(11b)に重ね合わせて金属化フィルム(13)を形成し、その状態で巻回して形成するようにしたものである。
具体的に、一のフィルム(11a)は、その両側の表面に金属膜(12)がコーティングされて形成されている。このフィルム(11a)は、その片面の幅方向の一端側にサイドマージン(14)が形成されている一方、反対面の幅方向の他端側にサイドマージン(14)が形成されている。そして、このフィルム(11a)には、他の別のフィルム(11b)に対して幅方向の両端がそれぞれ1mmずつ突き出ており、突出部分は取付部分(15,15)を構成している。
上記一のフィルム(11a)は、その幅方向の取付部分(15,15)が吹き付けられたメタリコン電極(17,17)の内部に埋没することでメタリコン電極(17,17)に固定支持されている。そして、このフィルム(11a)の両面のサイドマージン(14,14)のうち、取付部分(15,15)に対応する部分を覆って阻止膜(16,16)が形成されている。
本実施形態2のフィルムコンデンサ(20)では、金属膜(12)の蒸着されたフィルム(11a)のサイドマージン(14,14)のうち、メタリコン電極(17,17)へ埋没する取付部分(15,15)には、阻止膜(16,16)が形成されているため、メタリコン電極(17,17)からのほこりや水分等の不純物は、阻止膜(16,16)に阻まれるため、サイドマージン(14,14)を介してフィルム(11a)の内部へ水分やほこり等の不純物が入り込むことはない。これにより、フィルム(11a)の内部の空隙に水分やほこり等の不純物が付着するのを防止することができる。この結果、フィルムコンデンサ(10)の絶縁抵抗の低下が生じない。その他の構成・作用及び効果は実施形態1と同様である。
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態1及び2について、以下のような構成としてもよい。
本発明は、上記実施形態1及び2について、以下のような構成としてもよい。
上記実施形態1及び2では、金属膜(12)及び阻止膜(16)をアルミニウムで形成したが、金属膜(12)及び阻止膜(16)は、その他の金属や樹脂材料等によって形成されてもよい。また、メタリコン電極(17,17)を亜鉛で形成したが、メタリコン電極(17,17)は、その他の金属によって形成されてもよい。
尚、以上の実施形態は、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。
以上説明したように、本発明は、フィルムコンデンサの絶縁抵抗の低下防止対策について有用である。
11 フィルム
12 金属膜
13 金属化フィルム
14 サイドマージン
16 阻止膜
17 メタリコン電極
12 金属膜
13 金属化フィルム
14 サイドマージン
16 阻止膜
17 メタリコン電極
Claims (2)
- 重畳した一対のフィルム部材(11,11)の少なくとも一の外側面と少なくとも一の内側面のそれぞれに電極膜(12)が形成された金属化フィルム部材(13)を備え、該金属化フィルム部材(13)が巻回されて形成され、且つ巻回された金属化フィルム部材(13)の幅方向の両端のそれぞれに電極部材(17,17)が接続されたフィルムコンデンサであって、
上記フィルム部材(11)の幅方向の端部で、且つ電極部材(17,17)と電極膜(12)との間にフィルム部材(11)が露出した露出部(14)が形成され、
上記一対のフィルム部材(11,11)は、少なくとも一方のフィルム部材(11)が、他方のフィルム部材(11)に対して幅方向に突出するように配置され、
上記金属化フィルム部材(13)は、上記フィルム部材(11)の少なくとも突出部分の露出部(14)に設けられて外部からフィルム部材(11)の内部への侵入物を阻止する阻止部材(16)を備えている
ことを特徴とするフィルムコンデンサ。 - 請求項1において、
上記阻止部材(16)は、上記電極膜(12)で構成されている
ことを特徴とするフィルムコンデンサ。
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10820083 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10820083 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |