(57)【要約】【課題】フィルムコンデンサの耐湿性を向上させることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するため本発明は、扁平形状のコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを、一対の扁平面（第三、第四の側面１６、１７）のうち一方の扁平面（第四の側面１７）が樹脂ケース２１の内底面２４Ａと対向するように樹脂ケース２１の内部に収容し、樹脂ケース２１の内底面２４Ａと対向するコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの扁平面（第四の側面１７）と、樹脂ケース２１の内底面２４Ａの間に金属層２２を設けた構成とした。これにより本発明は、外部から浸入した水分のコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌへの到達を抑制することが可能となり、フィルムコンデンサの耐湿性を向上できる。【選択図】図３
2014138082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端面に一対の引出電極が設けられるとともに、両端面の間の側面が互いに対向する一対の扁平面と、前記一対の扁平面を繋ぐ一対の湾曲した曲面とで構成された扁平形状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一対の引出電極に接続された一対の外部引き出し端子と、
前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の少なくとも一部を内部に収容する樹脂ケースと
前記樹脂ケース内に充填された充填樹脂と、を備え、
前記コンデンサ素子は、前記一対の扁平面のうち一方の扁平面が前記樹脂ケースの内底面と対向するように前記樹脂ケースの内部に収容され、
前記樹脂ケースの内底面と対向する前記コンデンサ素子の扁平面と、前記樹脂ケースの内底面の間に金属層が設けられたフィルムコンデンサ。
【請求項２】
両端面に一対の引出電極が設けられるとともに、両端面の間の側面が互いに対向する一対の扁平面と、前記一対の扁平面を繋ぐ一対の湾曲した曲面とで構成された扁平形状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一対の引出電極に接続された一対の外部引き出し端子と、
前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の少なくとも一部を内部に収容する樹脂ケースと、
前記樹脂ケース内に充填された充填樹脂と、を備え、
前記コンデンサ素子は、前記一対の扁平面が前記樹脂ケースの側壁内面と対向するように前記樹脂ケースの内部に収容され、
前記樹脂ケースの側壁内面と対向する少なくとも一方の前記コンデンサ素子の扁平面と、前記樹脂ケースの側壁内面の間に金属層が設けられたフィルムコンデンサ。
【請求項３】
前記コンデンサ素子の一対の扁平面のうち前記樹脂ケースの内底面と対向しない他方の扁平面の少なくとも一部は前記バスバーにて覆われた請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記金属層は金属箔、あるいは金属板にて構成された請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項５】
前記金属層は前記樹脂ケースの内底面に貼着された請求項４に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項６】
前記樹脂ケースは内底面に突起型のリブを有し、
前記金属層は貫通孔を有し、
前記金属層は前記貫通孔に前記リブを嵌挿させることで前記樹脂ケースの内底面に固定される請求項４に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項７】
両端面に一対の引出電極が設けられるとともに、両端面の間の側面が互いに対向する一対の扁平面と、前記一対の扁平面を繋ぐ一対の湾曲した曲面とで構成された扁平形状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一対の引出電極に接続された一対の外部引き出し端子と、
前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の少なくとも一部を内部に収容する樹脂ケースと、
前記樹脂ケース内に充填された充填樹脂と、を備え、
前記コンデンサ素子は、前記一対の扁平面のうち一方の扁平面が前記樹脂ケースの内底面と対向するように前記樹脂ケースの内部に収容され、
前記樹脂ケースの底部に金属層が埋設されたフィルムコンデンサ。
【請求項８】
両端面に一対の引出電極が設けられるとともに、両端面の間の側面が互いに対向する一対の扁平面と、前記一対の扁平面を繋ぐ一対の湾曲した曲面とで構成された扁平形状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一対の引出電極に接続された一対の外部引き出し端子と、
前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の少なくとも一部を内部に収容する樹脂ケースと、
前記樹脂ケース内に充填された充填樹脂と、を備え、
前記コンデンサ素子は、前記一対の扁平面が前記樹脂ケースの側壁内面と対向するように前記樹脂ケースの内部に収容され、
前記一対の扁平面のうち少なくとも一方の扁平面と対向する前記樹脂ケースの側壁に金属層が埋設されたフィルムコンデンサ。
【請求項９】
両端面に一対の引出電極が設けられるとともに、両端面の間の側面が互いに対向する一対の扁平面と、前記一対の扁平面を繋ぐ一対の湾曲した曲面とで構成された扁平形状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一対の引出電極に接続された一対の外部引き出し端子と、
前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の少なくとも一部を被覆する外装樹脂と、を備え、
前記コンデンサ素子の前記一対の扁平面のうち少なくとも一方の扁平面と前記外装樹脂の外表面との間に金属層が介在するように、前記外装樹脂に前記金属層が埋設されたフィルムコンデンサ。
【請求項１０】
前記金属層の面積は、前記コンデンサ素子の扁平面の面積の８割以上の大きさである請求項１、２、７、８、９のいずれか１つに記載のフィルムコンデンサ。
【請求項１１】
前記金属層の前記コンデンサ素子の扁平面と対向する面には、絶縁層が設けられた請求項１、２、７、８、９のいずれか１つに記載のフィルムコンデンサ。
【請求項１２】
前記金属層の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下である請求項１、２、７、８、９のいずれか１つに記載のフィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルムコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、地球環境に優しく、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。
【０００３】
このようなＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いため、この電気モータに関連して使用されるコンデンサとして、高耐電圧で低損失の電気特性を有するフィルムコンデンサが注目されている。
【０００４】
図１１に、従来のフィルムコンデンサ１の断面図を示す。このフィルムコンデンサ１は、コンデンサ素子２、３と、コンデンサ素子２、３を収容する樹脂ケース４と、樹脂ケース４内に充填された充填樹脂５を備えている。
【０００５】
コンデンサ素子２、３は、正負の電極層と誘電体フィルムとが一体に扁平形状に巻回されたものである。コンデンサ素子２の両端面には正負の電極層の電極をそれぞれ引き出す引出電極６Ａが形成されている。またコンデンサ素子３の両端面にも、引出電極６Ｂが形成されている。
【０００６】
扁平形状のコンデンサ素子２、３の側面は、平坦な扁平面２Ａ、３Ａと、湾曲した曲面２Ｂ、３Ｂとで構成されている。
【０００７】
上記従来技術に近似する例を開示した文献として、例えば特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来のフィルムコンデンサ１は上述したようにＨＥＶ用として車両に搭載されて用いられることが多く、外部環境に対する高い耐湿性が求められる。
【００１０】
仮に耐湿性が低いと、フィルムコンデンサ１外部の水分が樹脂ケース４を透過して、充填樹脂５内に浸入してしまうことがある。そして、充填樹脂５内に浸入した水分がコンデンサ素子２、３に到達し、吸収されると、例えば耐湿通電試験などにおいて、正極（陽極）側の電極層を構成するアルミニウムと、水分中の水酸化物イオンとが電気化学反応を起こして、絶縁体である水酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウムの膜を形成し、電極層が絶縁化してしまうことがある。これは一般に陽極酸化現象と呼ばれる。この陽極酸化現象の結果、フィルムコンデンサ１の静電容量が減少してしまうことがあった。
【００１１】
そこで本発明は、フィルムコンデンサの耐湿性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため本発明の請求項１におけるフィルムコンデンサでは、扁平形状のコンデンサ素子を、一対の扁平面のうち一方の扁平面が樹脂ケースの内底面と対向するように樹脂ケースの内部に収容し、樹脂ケースの内底面と対向するコンデンサ素子の扁平面と、樹脂ケースの内底面の間に金属層を設けた構成とした。
【００１３】
また、本発明の請求項２におけるフィルムコンデンサでは、扁平形状のコンデンサ素子を、一対の扁平面が樹脂ケースの側壁内面と対向するように樹脂ケースの内部に収容し、樹脂ケースの側壁内面と対向する少なくとも一方の扁平面と、樹脂ケースの側壁内面の間に金属層を設けた構成とした。
【００１４】
また、本発明の請求項７におけるフィルムコンデンサでは、扁平形状のコンデンサ素子を、一対の扁平面のうち一方の扁平面が樹脂ケースの内底面と対向するように樹脂ケースの内部に収容し、樹脂ケースの底部に金属層を埋設した構成とした。
【００１５】
また、本発明の請求項８におけるフィルムコンデンサでは、扁平形状のコンデンサ素子を、一対の扁平面が樹脂ケースの側壁内面と対向するように樹脂ケースの内部に収容し、一対の扁平面のうち少なくとも一方の扁平面と対向する樹脂ケースの側壁に金属層を埋設した構成とした。
【００１６】
また、本発明の請求項９におけるフィルムコンデンサでは、扁平形状のコンデンサ素子を覆う外装樹脂の外表面とコンデンサ素子の扁平面との間に金属層が介在するように、外装樹脂に金属層を埋設した構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
これにより本発明のフィルムコンデンサは、耐湿性を高めることができる。
【００１８】
その理由は、外部環境に近接するコンデンサ素子の扁平面を、金属層で保護できるからである。
【００１９】
すなわち、扁平形状のコンデンサ素子の曲面部分は、一般的に樹脂ケースと対向する面積は少ない。しかし、扁平面は、樹脂ケースと対向する面積も大きく、樹脂ケースを透過した水分が吸収されやすくなる。
【００２０】
これに対し本発明は、上記構成により樹脂ケースを透過した水分を吸収しやすいコンデンサ素子の扁平面を金属層で保護できるため、コンデンサ素子の水分の吸収を抑制し、フィルムコンデンサの耐湿性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明におけるコンデンサ素子の斜視図
【図２】本発明におけるコンデンサ素子の製造工程を説明する図
【図３】実施例１におけるフィルムコンデンサの断面図
【図４】実施例１におけるコンデンサ素子の斜視図
【図５】実施例２におけるフィルムコンデンサの断面図
【図６】実施例３におけるフィルムコンデンサの断面図
【図７】実施例３のリブ３０の他の構成を示す断面図
【図８】実施例４におけるフィルムコンデンサの断面図
【図９】実施例４のフィルムコンデンサの他の構成を示す断面図
【図１０】実施例５におけるフィルムコンデンサの断面図
【図１１】従来のフィルムコンデンサの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態におけるフィルムコンデンサの、コンデンサ素子７の斜視図である。
【００２３】
コンデンサ素子７は、正負一対の電極層８、９と誘電体フィルム１０、１１とが一体に扁平形状に巻回されている。
【００２４】
また、コンデンサ素子７の外周は、引出電極１２が形成された一対の端面１３と、両方の端面１３の間の側面（後述する第一、第二、第三、第四の側面１４、１５、１６、１７）と、で構成されている。
【００２５】
電極層９は一方の引出電極１２と接続され、電極層９は他方の引出電極と接続される。それぞれの引出電極１２は、後述する外部引き出し端子（図３のバスバー２５）に接続され、外部へ引き出される。
【００２６】
コンデンサ素子７の側面は、互いに対向する曲面である第一の側面１４および第二の側面１５と、互いに対向する扁平面である第三の側面１６および第四の側面１７と、からなる。扁平状のコンデンサ素子７は、一般的に図２に示すように、誘電体フィルム１０、１１と正負の電極層８、９とを一体に巻回した後、上下から押圧して扁平形状に加工して作製するため、通常第三の側面１６および第四の側面１７は平坦面となるが、これに限ることなく第三の側面１６および第四の側面１７はゆるやかな湾曲面でもよい。
【００２７】
正負の電極層８、９は、それぞれ誘電体フィルム１０、１１の一方の表面に、蒸着によって形成した。電極層８、９を誘電体フィルム１０、１１の片面ずつに蒸着する構成以外にも、一枚の誘電体フィルム１０の一方の面に電極層８を形成し、他方の面に電極層９を形成してもよい。また誘電体フィルム１０、１１を介し、正負の電極層８、９となる電極箔を対向させてもよい。いずれの場合も、誘電体フィルム１０、１１を介して正負の電極層８、９が対向するように配置する。
【００２８】
本実施の形態のように、正負の電極層８、９を蒸着によって形成すると、コンデンサ素子７に過剰な電流が印加された際、電極層８、９が飛散し、絶縁回復しやすくなる。すなわち、蒸着によって形成された電極層８、９は、セルフヒーリング性が高いという特性を有する。
【００２９】
また電極層８、９は、小さな小電極部１８に分割してもよい。小電極部１８間は絶縁マージンによって区分けされ、ヒューズによって連結されている。過剰な電流が印加された際、ヒューズが切れるため、コンデンサ素子のショートを抑制できる。
【００３０】
小電極部１８は、電極層８、９の全体に形成していてもよく、両端面１３をつなぐ幅方向Ｗに対して所定の幅の領域にのみ、部分的に形成していてもよい。部分的に形成する場合は、電極層８、９がそれぞれ接続される引出電極１２と反対側の端部側に形成することが好ましい。接続される引出電極１２に近い領域では大電流が流れるため、電流密度が小さい箇所に小電極部１８を設ける方が、発熱が小さくなる。
【００３１】
また、電極層８、９の、引出電極１２と接続される側の端部には厚い低抵抗部１９を形成してもよい。厚みを大きくすることで引出電極１２との密着性が高まり、フィルムコンデンサのｔａｎδを下げることができる。
【００３２】
誘電体フィルム１０、１１の材料は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニルサルファイド、ポリスチレンなどが挙げられる。
【００３３】
電極層８、９の材料としては、アルミニウム、アルミニウムとマグネシウムやシリコン、亜鉛からなる合金、亜鉛などが挙げられる。
【００３４】
低抵抗部１９は、亜鉛やアルミニウム、その他電極層８、９と同様の材料で形成できる。
【００３５】
引出電極１２の材料としては、アルミニウム、アルミニウムと亜鉛やシリコンからなる合金、亜鉛などが挙げられる。引出電極１２は、例えばコンデンサ素子７の両端面１３に溶射して形成できる。
【００３６】
（実施例１）
図３に、実施例１のフィルムコンデンサ２０の断面図を示す。実施例１のフィルムコンデンサ２０は、二つのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌと、これらのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを収容する樹脂ケースである樹脂ケース２１と、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの電極を引き出す外部引き出し端子であるバスバー２５と、金属層２２と、を備えている。なお、本明細書において、樹脂ケース２１の「底部」ならびに「側部」とはそれぞれこの図３において下方に位置する面ならびに側方に位置する面のことを指す。すなわち、底部とは樹脂ケース２１の開口部に対して反対方向の面、側部とはこの樹脂ケース２１の開口部に対して反対方向の面を取り囲む面のことである。
【００３７】
実施例１の樹脂ケース２１の内部は充填樹脂２３が充填されている。なお、図３において、いずれのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌも図１に示す上記実施の形態のコンデンサ素子７と同じであるため、図１のコンデンサ素子７と共通する構成については同じ符号を付す。
【００３８】
樹脂ケース２１は、図３で示すように上面側が開口した箱型であり、底部２４と側壁２８、２９とを備えている。樹脂ケース２１の材料は、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート等からなる。充填樹脂２３はエポキシ樹脂やウレタン樹脂からなる。
【００３９】
二つのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌは、それぞれの両端面１３の長軸（図１の軸Ｐ）を通り、両端面１３を結ぶ方向（幅方向Ｗ）に平行な水平断面が、樹脂ケース２１の底部２４に平行に配置されている。すなわち、扁平面である第三の側面１６が底部２４の内底面２４Ａに対向するように、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌが樹脂ケース２１内に収容されている。
【００４０】
ここで、扁平形状のコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒは、その曲面部分である第一の側面、第二の側面１４、１５は外部と対向する面積は少ないが、扁平面部分である第三、第四の側面１６、１７は平面に近い平板状となっているため外部と対向する面積が大きく、フィルムコンデンサ２０内部に浸入した水分が吸収され易い構成となっている。
【００４１】
特に、第四の側面１７の上部には充填樹脂２３が比較的分厚く充填されているため、第四の側面１７とフィルムコンデンサ２０外部との直線距離に比べ第三の側面１６とフィルムコンデンサ２０外部との直線距離は短く第三の側面１６はフィルムコンデンサ２０の外表面と最も近接しており、すなわち第三の側面１６への水分の浸入経路は第四の側面１７に比べ短い。
【００４２】
そこで、本実施例においては、特に外部からの水分の吸収の可能性が高い第三の側面１６を保護するため、金属層２２を、底部２４の内底面２４Ａと第三の側面１６との間に設けた構成とした。
【００４３】
このように、選択的に金属層２２を配置することによって、本実施例のフィルムコンデンサ２０では、フィルムコンデンサ２０外部から浸入した水分からコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒを保護し、耐湿性を高めた構成となっている。
【００４４】
また、実施例１では、金属層２２としてアルミニウム箔を用いており、さらにこの金属層２２の表裏面はポリプロピレン、ナイロンにて被覆されている。このアルミニウム箔以外にも銅などの箔を用いてもよいし、あるいはアルミニウムや銅などの金属で形成された金属板を用いてもよい。金属層２２として、金属箔や金属板を用いた場合は、この金属層２２が内底面２４Ａに貼着されていることが好ましい。貼着の手段としては通常の接着剤であれば特に問題はないが、例えば充填樹脂２３としてエポキシ樹脂を用いた場合は、エポキシ樹脂系の接着剤を用いることが好ましい。エポキシ樹脂系の接着剤であれば、充填樹脂２３と同様の性質を持つため、充填樹脂２３を変性させてしまうことがなく、フィルムコンデンサ２０の特性に影響を与えてしまうことがないためである。このように金属箔や金属板を用いた場合は、この金属層２２が内底面２４Ａに貼着されていることが確かに好ましいが、金属層２２を内底面２４Ａに必ずしも貼着させなくともよい。そもそも貼着させる理由は、樹脂ケース２１に充填樹脂２３を充填する際に、充填樹脂２３の流入により金属層２２が所定の位置からずれてしまうのを防ぐためであるが、これはコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌで金属層２２を上方から押さえつけながら充填樹脂２３を充填することで防ぐことができるからである。
【００４５】
なお、実施例１においてはコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを金属層２２上に載置している。ただし、上述したように金属層２２はポリプロピレン、ナイロンにて被覆されており、さらにこのポリプロピレンの層をコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌと接触するように金属層２２を内底面２４Ａに配置しているので、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌと金属層２２とは確実に絶縁されている。また、このようにコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌが金属層２２上に載置された状態となっているのは、上述したようにコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌで金属層２２を上方から押さえつけながら充填樹脂２３を充填したためである。一方、金属層２２を内底面２４Ａに貼着した場合は、金属層２２をコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌで押さえつける必要はないため、金属層２２とコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの底面の間に僅かに隙間を作り、この隙間に充填樹脂２３を充填した構成とすることも可能である。
【００４６】
実施例１では、金属層２２の外形は、それぞれの第三の側面１６の外形より大きく、第三の側面１６全体と対向するように形成した。金属層２２は、第三の側面１６を水分から保護するため、少なくともそれぞれの第三の側面１６の面積の８０％以上の面積を有し、より広範囲を保護する事が好ましい。
【００４７】
また、実施例１では、図４に示すように、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの第四の側面１７の少なくとも一部を覆うようにバスバー２５を配置した。バスバー２５は複数の接続部２６を有し、それぞれの接続部２６は引出電極１２に接続されている。またバスバー２５にはそれぞれ、外部接続部２７が接続され、電極を外部へ引き出せるようになっている。
【００４８】
図３に示すように、樹脂ケース２１の内部において、外部接続部２７の一部が外部に露出するように、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌは充填樹脂２３で封止されている。バスバー２５、接続部２６、外部接続部２７は、一体に形成されていてもよい。
【００４９】
また、実施例１では、一方のコンデンサ素子７Ｌの第一の側面１４は、樹脂ケース２１の側壁２８と近接している。また、他方のコンデンサ素子７Ｒの第二の側面１５は側壁２９と近接している。しかし第一の側面１４、第二の側面１５は湾曲しているため、それぞれの側壁２８、２９との対向面積は小さい。したがって、側壁２８、２９側からの水分の浸入によるフィルムコンデンサ２０の特性への影響は、底部２４側からの水分の浸入による影響ほど大きくなく、側壁２８、２９の外表面２８Ｂ、２９Ｂとコンデンサ素子７Ｌの第一の側面１４、コンデンサ素子７Ｒの第二の側面１５との間には金属層２２を形成していない。このように外部環境との影響を受け易い領域のみ選択的、部分的に金属層を配置し、保護することで、小型軽量化に寄与している。
【００５０】
（実施例２）
図５に実施例２のフィルムコンデンサ１２０の断面図を示す。
【００５１】
実施例２では二つのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌは、それぞれの両端面（図１の図番１３）の長軸（図１の軸Ｐ）を通り、各両端面１３を結ぶ方向（図１の幅方向Ｗ）に平行な水平断面が、樹脂ケース２１の底部２４に垂直に配置されている。すなわち、扁平面である第三の側面１６および第四の側面１７がそれぞれ側壁２８の内面２８Ａ、側壁２９の内面２９Ａに対向するように、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌが樹脂ケース２１内に収容されている。
【００５２】
図５において左側に配置した一方のコンデンサ素子７Ｌは、第三の側面１６が樹脂ケース２１の側壁２８の内面２８Ａと最も近接し、外部環境と近い。
【００５３】
また、図５に示す右側に配置した他方のコンデンサ素子７Ｒは、第四の側面１７が樹脂ケース２１の側壁２９の内面２９Ａと最も近接し、外部環境と近い。
【００５４】
そして、側壁２８の内面２８Ａとコンデンサ素子７Ｌの第三の側面１６との間には、金属層２２が配置されている。実施例２においては、内面２８Ａ上に金属層２２が形成されている。
【００５５】
また側壁２９の内面２９Ａとコンデンサ素子７Ｒの第四の側面１７との間には、金属層１２２が配置されている。実施例２においては、内面２９Ａ上に金属層１２２が形成されている。
【００５６】
金属層２２、１２２は、実施例１の金属層２２と同様の材料からなる。また、正・負極が絶縁できれば、第三の側面１６、第四の側面１７上に直接金属層２２、１２２を形成してもよい。
【００５７】
金属層２２、１２２の外形は、それぞれ対向するコンデンサ素子７Ｌの第三の側面１６、コンデンサ素子７Ｒの第四の側面１７の外形より大きく、第三の側面１６、第四の側面１７全体と対向するように形成した。
【００５８】
金属層２２、１２２は、コンデンサ素子７Ｌの第三の側面１６、コンデンサ素子７Ｒの第四の側面１７を水分から保護するため、少なくとも第三の側面１６、第四の側面１７の面積の８０％以上の面積を有し、より広範囲の領域と対向させる事が好ましい。
【００５９】
また、本実施例２では、図５に示すように、それぞれのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの第一の側面１４の少なくとも一部を覆うようにバスバー２５を配置した。バスバー２５は複数の接続部２６を有し、それぞれの接続部２６は引出電極１２に接続されている。
【００６０】
また、実施例２では、それぞれのコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの第二の側面１５と樹脂ケース２１の底部２４の外表面２４Ｂとの間には、金属層２２を配置していない。その理由は、第二の側面１５と内底面２４Ａとの対向面積は比較的小さく、金属層２２、１２２が無くてもコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの耐湿性を確保できるからである。
【００６１】
その他実施例１と同様の構成については、説明を省略する。
【００６２】
（比較例１）
比較例１として図１１に示す従来のフィルムコンデンサ１を用いた。比較例１のフィルムコンデンサ１の構成は、実施例１のフィルムコンデンサ２０の構成から金属層２２を除いたものである。その他の構成は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
上記実施例１、実施例２、比較例１のフィルムコンデンサ２０、１２０、１を用い、耐湿性試験を行った。耐湿性試験は、環境温度８５℃湿度８５％の高温高湿条件下、所定の電圧を印加し、一定時間毎に静電容量を測定するものである。
【００６４】
上記耐湿性試験の結果、比較例１では、静電容量が５％減少した時間が約５００時間であったのに対し、実施例１、２では、いずれも１０００時間以上であった。
【００６５】
以下、本実施例１、２のフィルムコンデンサ２０、１２０の効果について説明する。
【００６６】
本実施例１、２のフィルムコンデンサ２０、１２０は、耐湿性を高めることができる。
【００６７】
その理由は、実施例１においては、図３に示すように、樹脂ケース２１の底部２４の内底面２４Ａに近接して対向する第三の側面１６を、金属層２２で水分から保護できるからである。
【００６８】
また、実施例２においては、図５に示すように、樹脂ケース２１の側壁２８の内面２８Ａに近接して対向するコンデンサ素子７Ｌの第三の側面１６を金属層２２で保護でき、さらにコンデンサ素子７Ｒの側壁２９の内面２９Ａに近接して対向する第四の側面１７を金属層１２２で保護できるからである。
【００６９】
すなわち、扁平形状のコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを用いると、第三の側面１６や第四の側面１７は、曲率が小さく比較的平坦であるため、外部環境、即ち樹脂ケース２１や充填樹脂の外表面と近接する面積も大きくなる。したがって樹脂ケース２１や充填樹脂を透過した水分は、近接する第三の側面１６や第四の側面１７から吸収されやすい。
【００７０】
しかしながら本実施例１、２は、水分の透過経路に金属層２２、１２２を設けているため、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌに水分が到達するのを防ぎ、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの水分吸収を抑制できる。そしてその結果、電極層８、９の酸化を抑制できる。このように、フィルムコンデンサ２０、１２０は優れた耐湿性を有している。
【００７１】
なお、実施例１、２では、図３、図５に示す充填樹脂２３の外表面２３Ｂとコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌとの間の距離は、底部２４の外表面２４Ｂとコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌとの間の距離よりも長い。これは、充填樹脂２３の外表面２３Ｂからコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌまでの水分の到達距離を長くするとともに、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを完全に充填樹脂２３にて被覆するためである。すなわち、一般的に充填樹脂２３として用いられるエポキシ樹脂やウレタン樹脂は粘性が高いため、充填樹脂２３の外表面２３Ｂを完全に平坦にすることは難しく、僅かに波打ったような状態となる。したがって、外表面２３Ｂとコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌとの間の距離をあまりに薄くし過ぎると、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌが外表面２３Ｂから一部露出してしまうことがあり得る。このため、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌ上部に充填樹脂２３をある程度厚みをもたせて充填し、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを充填樹脂２３にて完全に覆うようにしている。このような構成では、外表面２３Ｂ側からコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌに至る水分の浸入距離は比較的長いため、金属層２２は、底部２４側に設ける方が、より効率よくコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを水分から保護できる。
【００７２】
また、外表面２３Ｂ側は、バスバー２５によりコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを保護することができ、ある程度水分の浸入が抑制できるため、耐湿性が向上する。
【００７３】
なお、図３に示すフィルムコンデンサ２０の金属層２２が、対向する第三の側面１６の面積の８０％以上の面積を有する場合、上記の耐湿性試験において、静電容量が５％減少するまでの時間は１０００時間以上であった。またフィルムコンデンサ１２０の金属層２２、１２２が、それぞれ対向する第三の側面１６、第四の側面１７の面積の８０％以上の面積を有する場合、耐湿性試験において、静電容量が５％減少するまでの時間は１０００時間以上であった。
【００７４】
これに対し、フィルムコンデンサ２０の金属層２２が、それぞれ対向する第三の側面１６の面積の７０％の面積を有する場合、上記耐湿性試験において、静電容量が５％減少するまでの時間が、１０００時間未満となることがあった。またフィルムコンデンサ１２０の金属層２２、１２２が、それぞれ対向する第三の側面１６、第四の側面１７の面積の７０％の面積を有する場合、上記耐湿性試験において、静電容量が５％減少するまでの時間が１０００時間未満となることがあった。
【００７５】
以上より、金属層２２、１２２は、それぞれ対向する第三の側面１６、第四の側面１７の面積の８０％以上の面積であることで、特に安定して耐湿性を高めることができる。
【００７６】
また、金属層２２、１２２の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。厚みが薄すぎると機械的強度が弱く、穴が開きやすくなる。そしてその結果、水分が透過し、耐湿性が低下することがある。一方で、例えば金属層２２、１２２としてアルミニウム箔を用い、金属層２２、１２２を１００μｍよりも厚くしたとしても耐湿性の向上は見受けられない。また、あまりに金属層２２、１２２が厚いと充填樹脂２３との熱膨張係数の差によって、充填樹脂２３にクラックが入りやすくなる。したがって金属層２２、１２２の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００７７】
さらに金属層２２、１２２の、第三の側面１６、第四の側面１７と対向する面には、絶縁層が形成されている事が好ましい。絶縁層は、上述したポリプロピレン、ナイロンのような樹脂や酸化物、窒化物等の絶縁材料で形成できる。金属層２２、１２２の表面に絶縁層を形成することによって、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌやバスバー２５との絶縁を確保できる。
【００７８】
（実施例３）
図６に実施例３のフィルムコンデンサ２２０の断面図を示す。
【００７９】
実施例３のフィルムコンデンサ２２０では樹脂ケース２１の内底面２４Ａにリブ３０を設けている。その他の構成は図３で示した実施例１のフィルムコンデンサ２０の構成と同じである。
【００８０】
図６に示すように、リブ３０は樹脂ケース２１の内底面２４Ａから上方に突出するように、樹脂ケース２１と一体で複数個設けられている。図６で示すリブ３０の形状は円筒状であるが、後ほど図７を用いて説明するような形状としてもよいし、先端の径が根元の径よりも小さいテーパ状などの形状としてもよい。
【００８１】
実施例３の金属層２２としてはアルミ等の金属箔あるいは金属板を用いている。金属層２２には、樹脂ケース２１の内底面２４Ａの所定の位置に配置する前の状態において、予め貫通孔３１（図６に点線にて図示）がリブ３０と対応する位置に設けられている。そして、樹脂ケース２１の内底面２４Ａに金属層２２を配置する際には、このリブ３０と貫通孔３１にて位置決めを行い、金属層２２を所定の位置に正確に配置することができる。
【００８２】
また、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌはこの複数個のリブ３０の上に載置されるため、コンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの底面と金属層２２の間には隙間が存在し、さらに図６に示すようにこの隙間には充填樹脂２３が充填される。このように、僅かながらコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌの下方に充填樹脂２３が充填されることで、外部からの水分の透過経路が伸び、さらにフィルムコンデンサ２２０の耐湿性を向上させることができる。
【００８３】
なお、充填樹脂２３の充填時には、充填樹脂２３の流入により、金属層２２が所定の位置からずれてしまうことが懸念され、このため上述したように実施例１では金属層２２を内底面２４Ａに貼着したり、あるいはコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌで上部から押圧したりする手段を講じている。一方、実施例３における金属層２２はリブ３０によって所定の位置に固定されているため、金属層２２が所定の位置からずれてしまうことはない。
【００８４】
さらに、このリブ３０は図７で示すような形状としてもよい。図７で示すリブ３０は先端に逆鉤状のテーパ部３０Ａを設けている。図７の矢印にて示すように、金属層２２の貫通孔３１をリブ３０に挿通させることで、金属層２２を内底面２４Ａの所定の位置に配置させるわけだが、一度金属層２２を内底面２４Ａに配置するとこの逆鉤型のテーパ部３０Ａにより金属層２２は上下方向に固定された状態（リブ３０から抜けない状態）となる。したがって、充填樹脂２３の充填時に金属層２２が浮いてしまうことを防ぐことが出来る。なお、この逆鉤状のテーパ部３０Ａを有するリブ３０を用いる場合は、金属層２２の破損の可能性を抑制するため金属箔よりも金属板を用いることが好ましい。
【００８５】
（実施例４）
図８に実施例４のフィルムコンデンサ３２０の断面図を示す。
【００８６】
実施例４のフィルムコンデンサ３２０では金属層２２を樹脂ケース２１の底部２４に埋設している。その他の構成は図３で示した実施例１のフィルムコンデンサ２０の構成と同じである。
【００８７】
図８に示すように、フィルムコンデンサ３２０では金属層２２を樹脂ケース２１の底部２４に埋設している。金属層２２の表面は内底面２４Ａから露出しており、金属層２２の表面と内底面２４Ａは略面一になっている（より正確には金属層２２を被覆するナイロン等の樹脂層の表面が内底面２４Ａと面一になっている）。
【００８８】
実施例４のフィルムコンデンサ３２０ではこのように金属層２２を樹脂ケース２１に埋設したことにより、実施例１のフィルムコンデンサ２０と同様の効果が得られるとともに金属層２２を底部２４に固定でき、充填樹脂２３の充填時に金属層２２が所定の位置からずれてしまうことを防止できる。また、金属層２２の表面と内底面２４Ａは略面一になっているため、充填樹脂２３が樹脂ケース２１の底部２４付近においてスムーズに流れ込み、充填後、固化した充填樹脂２３に空隙が残存してしまうことを防止できる。
【００８９】
この金属層２２の樹脂ケース２１への埋設方法に関しては、予め樹脂ケース２１の底部２４に穿設した穴に金属板の金属層２２を嵌め込むように埋設してもよいし、インサート成形により金属層２２を埋設してもよい。インサート成形による埋設では、金属層２２を底部２４により強固に固定できる。
【００９０】
なお、実施例４では図８に示すように金属層２２の表面は内底面２４Ａから露出した状態としたが、金属層２２の表面を内底面２４Ａから露出させることなく、図９に示すようにインサート成形により金属層２２を完全に底部２４内に埋設してもよい。この場合、底部２４は樹脂で形成されているため、金属層２２とコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌとの絶縁は底部２４により確保できる。
【００９１】
また、実施例４では金属層２２を樹脂ケース２１の底部２４に埋設したが、図５で示す実施例２のフィルムコンデンサ１２０のような構成においては、側壁２９に金属層２２を埋設してもよい。
【００９２】
（実施例５）
図１０に実施例５のフィルムコンデンサ４２０の断面図を示す。
【００９３】
この実施例５では、樹脂ケース２１は用いずに、コンデンサ素子７Ｌ、７Ｒの被覆する外装樹脂３２そのものを外装体として用いている。その他の構成は図３で示した実施例１のフィルムコンデンサ２０の構成と同じである。
【００９４】
図１０に示すように、実施例５においてはコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒと外部接続部２７部分を除くバスバー２５はエポキシ樹脂で形成された外装樹脂３２で被覆されており、この外装樹脂３２を外装体としてコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒを外部環境から保護している。外装樹脂３２はエポキシ樹脂を固化した状態となっており、このフィルムコンデンサ４２０は、コンデンサ素子７Ｌ、７Ｒおよびバスバー２５を金型の所定の位置に配置してエポキシ樹脂を流し込み、固化させた後、金型から取り外すことで形成される。また、外装樹脂３２はコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒの周りを所定の肉厚をもって取り囲むように固化した状態となっており、図１０に示すように四隅が面取りされた略直方体のような形状となっている。
【００９５】
図１０に示すように、略平板状に形成された外装樹脂３２の底部３３は、外装樹脂３２内のコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒの第三の側面１６と平行であり、これらコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒの第三の側面１６と底部３３とは対向している。そして、第三の側面１６と底部３３の外表面３３Ｂの間には金属層２２が埋設されている。実施例５のフィルムコンデンサ４２０においては、金属層２２として、アルミ、銅等の金属板や金属箔を用いることができる。
【００９６】
金属層２２の埋設方法としては、上述の外装樹脂３２形成時に予め金型内の所定の位置に金属層２２を配置しておくことで、外装樹脂３２内に金属層２２を埋設した状態とすることができる。
【００９７】
このように実施例５のフィルムコンデンサ４２０では、第三の側面１６と外装樹脂３２の外表面３３Ｂとの間に金属層２２を介在させたことによりコンデンサ素子７Ｌ、７Ｒへの水分の到達を抑制できる。特に、フィルムコンデンサ４２０のようにケースレスタイプのフィルムコンデンサは一般的に樹脂ケースを備えたフィルムコンデンサよりも耐湿性が劣るため、本発明の構成により耐湿性を補填することは重要である。
【００９８】
また、図１０で示すように第四の側面１７をバスバー２５にて保護し、第三の側面１６を金属層２２にて保護することで、外部からの水分を吸収し易い扁平面を全て保護することができ、ケースレスタイプのフィルムコンデンサの耐湿性を飛躍的に向上させることができる。
【００９９】
なお、フィルムコンデンサ４２０では樹脂ケースを用いない構造となっているため、フィルムコンデンサ４２０は比較的軽量化された構造となっている。
【０１００】
以上の説明において、実施例１〜５では、複数個のコンデンサ素子７Ｒ、７Ｌを配置したが、これに限らず樹脂ケース２１や外装樹脂３２内に収容するコンデンサ素子は一つでもよい。
【０１０１】
また、図３、図５、図６、図８、図９においては、樹脂ケース２１の開口部が上方となるように図示したが、これは簡便に説明を行うためであり、実使用においてはこの態様に限らない。すなわち、天地を逆にして樹脂ケース２１の開口部が下方となるような状態で使用してもよい。あるいは、樹脂ケース２１の開口部が水平方向に向く状態で使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明によるフィルムコンデンサは、優れた耐湿性を有しており、各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に用いられるコンデンサとして好適に採用でき、特に高い耐湿性が求められる自動車用分野において有用である。
【符号の説明】
【０１０３】
７、７Ｒ、７Ｌ  コンデンサ素子
８  電極層
９  電極層
１０  誘電体フィルム
１１  誘電体フィルム
１２  引出電極
１３  端面
１４  第一の側面
１５  第二の側面
１６  第三の側面
１７  第四の側面
１８  小電極部
１９  低抵抗部
２０、１２０、２２０、３２０、４２０  フィルムコンデンサ
２１  樹脂ケース
２２、１２２  金属層
２３  充填樹脂
２３Ｂ  外表面
２４  底部
２４Ａ  内底面
２４Ｂ  外表面
２５  バスバー
２６  接続部
２７  外部接続部
２８  側壁
２８Ａ  内面
２８Ｂ  外表面
２９  側壁
２９Ａ  内面
２９Ｂ  外表面
３０  リブ
３０Ａ  テーパ部
３１  貫通孔
３２  外装樹脂
３３  底部
３３Ｂ  外表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014138082.tif 000008
【図７】
2014138082.tif 000009
【図８】
2014138082.tif 000010
【図９】
2014138082.tif 000011
【図１０】
2014138082.tif 000012
【図１１】
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