(57)【要約】【課題】金属化フィルムコンデンサの信頼性を向上させる。【解決手段】本発明の金属化フィルムコンデンサは、誘電体フィルムの幅方向に直列接続した複数の単位コンデンサが形成された金属化フィルムコンデンサであり、誘電体フィルムを介して対向する第１の金属蒸着電極と第２の金属蒸着電極は、それぞれ誘電体フィルムの長手方向に延びる第１のスリット８と第２のスリット１６にて複数の電極部に分割され、複数の電極部どうしは、第１のスリット８と第２のスリット１６に設けられた第１のヒューズ１２と第２のヒューズ２０にて接続され、第１のスリット８と第２のスリット１６は少なくとも一部が重なり合った構成となっている。この結果、ヒューズ切断時に電流経路を完全に切断することができ、絶縁破壊の発生を抑制できる。したがって、本発明の金属化フィルムコンデンサは信頼性の高いものとなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体フィルムと、
前記誘電体フィルムの一方の面側に配置され、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるマージンにより前記誘電体フィルムの幅方向に分離された第１の金属蒸着電極と、
前記誘電体フィルムの他方の面側に配置された第２の金属蒸着電極と、を備え、
これら前記第１の金属蒸着電極と前記第２の金属蒸着電極とが前記誘電体フィルムを介して対向することで、前記誘電体フィルムの幅方向に直列接続した複数の単位コンデンサが形成された金属化フィルムコンデンサであり、
前記第１の金属蒸着電極は、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるように設けられた第１のスリットにて複数の電極部に分割され、
前記第１のスリットにて分割された複数の電極部どうしは、前記第１のスリットに設けられた第１のヒューズにて電気的に接続され、
前記第２の金属蒸着電極は、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるように設けられた第２のスリットにて複数の電極部に分割され、
前記第２のスリットにて分割された複数の電極部どうしは、前記第２のスリットに設けられた第２のヒューズにて電気的に接続され、
前記第１のスリットの一部と前記第２のスリットの一部が少なくとも重なり合う状態で、前記誘電体フィルムを介して前記第１の金属蒸着電極と前記第２の金属蒸着電極が対向配置された金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】
金属材料を蒸着させて前記第１の金属蒸着電極を形成した前記誘電体フィルムと、
金属材料を蒸着させて前記第２の金属蒸着電極を形成した誘電体フィルムとを一対として重ね合わせて巻回、あるいは積層することで形成された請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】
一方の面に前記第１の金属蒸着電極を形成するとともに他方の面に前記第２の金属蒸着電極を形成した前記誘電体フィルムを誘電体層とともに巻回、あるいは積層することで形成された請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記第１のヒューズと前記第２のヒューズは、互いに重なり合わないように配置された請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項５】
前記第１のスリットの幅は前記第２のスリットの幅よりも大きく、
前記第２のスリットは前記第１のスリットの範囲から外側へはみ出すことなく前記第１のスリットに重なる請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項６】
前記第２のスリットの幅は前記第１のスリットの幅よりも大きく、
前記第１のスリットは前記第２のスリットの範囲から外側へはみ出すことなく前記第２のスリットに重なる請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項７】
前記第１のヒューズと前記第２のヒューズの幅の比がａ：ｂの関係である場合、
前記第１のスリットと前記第２のスリットの幅の比はａ：ｂで表される請求項５または６に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器や自動車の電装用等に使用される金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属化フィルムコンデンサは、一般に金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも、蒸着金属を電極（以下、金属蒸着電極）とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔を用いるものに比べて電極の占める体積が小さく小型軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復性能（絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する性能）により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載の、この従来の金属化フィルムコンデンサ１００の構成について図６を用いて説明する。ここで図６（ａ）は特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサ１００の断面図、図６（ｂ）は一方の金属化フィルム１０１の上面図、図６（ｃ）は他方の金属化フィルム１０２の上面図である。
【０００４】
図６（ａ）に示すように、特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサ１００は、２枚の金属化フィルム１０１、１０２を重ね合わせ、さらにこれらを巻回または積層することで形成される。
【０００５】
金属化フィルム１０１は、誘電体フィルム１０３とこの誘電体フィルム１０３の上に設けた金属蒸着電極１０４とで構成される。金属化フィルム１０１は、誘電体フィルム１０３の幅方向のほぼ中央部において長手方向（誘電体フィルム１０３の長尺方向）に一直線に延びるマージン１０５を有している。このマージン１０５が配置された位置には金属蒸着電極１０４は存在せず、すなわち金属蒸着電極１０４はマージン１０５により異電位に分離される。さらに、図６（ｂ）に示すように、金属化フィルム１０１は、誘電体フィルム１０３の長手方向に延びる長手方向スリット１０６と、マージン１０５から誘電体フィルム１０３の幅方向に延びる幅方向スリット１０７を有する。そして、マージン１０５により図６（ａ）、図６（ｂ）の左右方向に分離された金属蒸着電極１０４は、これら長手方向スリット１０６によって大電極部１０８と小電極部１０９に分割される。さらに、小電極部１０９は幅方向スリット１０７により、分割電極１０９ａに分割される。長手方向スリット１０６にはヒューズ１１０が設けられており、小電極部１０９の各分割電極１０９ａは大電極部１０８に並列接続されている。
【０００６】
金属化フィルム１０２は、誘電体フィルム１１１とこの誘電体フィルム１１１の上に設けた金属蒸着電極１１２とで構成される。金属蒸着電極１１２は、誘電体フィルム１１１の両端部の絶縁マージン１１３を除いて誘電体フィルム１１１上に形成されている。さらに、図６（ｃ）に示すように、誘電体フィルム１１１の長手方向に延びる長手方向スリット１１４と、絶縁マージン１１３から幅方向に延びる幅方向スリット１１５を有する。そして、金属蒸着電極１１２は、長手方向スリット１１４によって大電極部１１６と小電極部１１７に分割される。さらに、小電極部１１７は幅方向スリット１１５により、分割電極１１７ａに分割される。長手方向スリット１１４にはヒューズ１１８が設けられており、小電極部１１７の各分割電極１１７ａは大電極部１１６に並列接続されている。
【０００７】
そして金属化フィルム１０１の両端はメタリコン電極１１９と接続されており、金属化フィルムコンデンサ１００の電極はメタリコン電極１１９を通じて外部に引き出されている。
【０００８】
なお、金属化フィルム１０１のヒューズ１１０、金属化フィルム１０２のヒューズ１１８は、絶縁欠陥部が破壊した際にそれぞれ小電極部１０９、小電極部１１７に流れ込む電流により切断されることで、絶縁欠陥部を電気的に分離しショートや発火等を未然に防ぐ、いわば自己保安機能を形成するものである。
【０００９】
このように特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルム１０１においてマージン１０５により左右に分離された２個の単位コンデンサが誘電体フィルム１０３および誘電体フィルム１１１の幅方向に直列接続した構成となっていることから高い電圧まで使用でき、しかも上記のように自己保安機能まで有した構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１３４５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサ１００は、高い電圧まで使用でき、かつ自己保安機能も有した構成となっているが、特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサ１００を初めとする従来の金属化フィルムコンデンサは以下のような課題があった。この課題について図７を用いて説明する。図７（ａ）は従来の金属化フィルムコンデンサ１００のヒューズ１１０、１１８未切断時の金属蒸着電極１０４、１１２の状態を示す模式図および等価回路図、図７（ｂ）はヒューズ１１０、１１８切断時の金属蒸着電極１０４、１１２の状態を示す模式図および等価回路図である。
【００１２】
まず、金属化フィルムコンデンサ１００の実使用時において、ヒューズ１１０、１１８が切断されていない場合、図７（ａ）に示すように２枚の金属化フィルム１０１、１０２の対向する２つの金属蒸着電極面（Ｗ１、Ｗ２の範囲）が有効電極面となり２つの直列接続されたコンデンサ（Ｃ）が誘電体フィルム１０３、１１１の幅方向に形成され、この結果、金属化フィルムコンデンサ１００が機能する。この状態は、絶縁欠陥部等が発生することなく、金属化フィルムコンデンサ１００が問題なく動作している状態である。
【００１３】
一方、金属化フィルムコンデンサ１００の実使用時において、互いに対向する金属蒸着電極１０４、１１２の夫々のヒューズ１１０、１１８が切断された場合、本来であれば絶縁欠陥部を有する分割電極１０９ａや分割電極１１７ａを電気的に完全に電流経路から分離することが求められるが、実際にはヒューズ１１０、１１８が切断された後も対向しあう金属蒸着電極面（Ｗ３〜Ｗ８の範囲）が有効電極面となり、これらの間でコンデンサが形成され、完全に分割電極１０９ａや分割電極１１７ａを電流経路から電気的に分離できない場合がある。具体的には図７（ｂ）で示すように、分割電極１０９ａや分割電極１１７ａが電流経路から分離されず、対向しあう金属蒸着電極面の間で６つの直列接続のコンデンサ（Ｃ３〜Ｃ８）が形成されることになる。このようにして形成されたコンデンサのうち、例えば図７（ｂ）のＣ４、Ｃ７のコンデンサのように、金属蒸着電極１０４、１１２の対向面積が小さいコンデンサが形成されることがある。このようなコンデンサは容量が小さく、電圧の大半がこれらのコンデンサに印加され、場合によってはこれらのコンデンサ付近で絶縁破壊が発生する可能性がある。
【００１４】
なお、図７（ｂ）で示した金属蒸着電極１０４、１１２の構成とは異なる構成においても問題が生じる可能性がある。これに関して、図７（ｃ）の構成を例として説明する。図７（ｃ）では、その金属蒸着電極１０４、１１２の構成により、大電極部１０８と大電極部１１６が重なり合っている。この場合は、金属蒸着電極１０４、１１２の対向面積（Ｗ９、Ｗ１０の範囲）が小さい２つのコンデンサ（Ｃ９、Ｃ１０）が形成される。これらＣ９、Ｃ１０の２つのコンデンサを形成する大電極部１０８と大電極部１１６はともに一枚の電極で構成されているため、大電極部１０８と大電極部１１６が重なり合った箇所において絶縁破壊が生じても、小電極部１０９、１１７の分割電極１０９ａ、１１７ａのように大電極部１０８と大電極部１１６を電流経路から分離することはできない。したがって、この絶縁破壊が生じた箇所において金属蒸着電極１０４と金属蒸着電極１１２が短絡してしまうことがあり得る。そして、金属蒸着電極１０４と金属蒸着電極１１２が短絡したまま金属化フィルムコンデンサ１００を使用し続けると、金属化フィルムコンデンサ１００が過剰に発熱してしまう可能性がある。
【００１５】
このように、従来の金属化フィルムコンデンサ１００の構成では、ヒューズ１１０、１１８切断後もその電流経路においてコンデンサが形成されてしまうことがある。そしてその結果、絶縁破壊が生じ、ひいては金属化フィルムコンデンサ１００の信頼性を低下させてしまうことがあった。
【００１６】
そこで、本発明はヒューズ切断後にコンデンサが形成されてしまうことを防止し、絶縁破壊の発生の可能性を抑制することで金属化フィルムコンデンサの信頼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】
【００１７】
上記課題を解決するために本発明の金属化フィルムコンデンサは、誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの一方の面側に配置され、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるマージンにより前記誘電体フィルムの幅方向に分離された第１の金属蒸着電極と、前記誘電体フィルムの他方の面側に配置された第２の金属蒸着電極と、を備え、これら前記第１の金属蒸着電極と前記第２の金属蒸着電極とが前記誘電体フィルムを介して対向することで、前記誘電体フィルムの幅方向に直列接続した複数の単位コンデンサが形成された金属化フィルムコンデンサであり、前記第１の金属蒸着電極は、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるように設けられた第１のスリットにて複数の電極部に分割され、前記第１のスリットにて分割された複数の電極部どうしは、前記第１のスリットに設けられた第１のヒューズにて電気的に接続され、前記第２の金属蒸着電極は、前記誘電体フィルムの長手方向に延びるように設けられた第２のスリットにて複数の電極部に分割され、前記第２のスリットにて分割された複数の電極部どうしは、前記第２のスリットに設けられた第２のヒューズにて電気的に接続され、前記第１のスリットの一部と前記第２のスリットの一部が少なくとも重なり合う状態で、前記誘電体フィルムを介して前記第１の金属蒸着電極と前記第２の金属蒸着電極が対向配置されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
この構成により、ヒューズ切断時に、上記のようなＰ極からＮ極へ向かう電流経路において対向する蒸着電極面の間にコンデンサが形成されることはなくなり、ヒューズ切断時の電流経路を完全に切断することができる。
【００１９】
この結果、絶縁破壊が生じる可能性を抑制することができ、金属化フィルムコンデンサの信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１の金属化フィルムコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は第１の金属化フィルムの上面図、（ｃ）は第２の金属化フィルムの上面図
【図２】実施の形態１の金属化フィルムコンデンサにおいて、第１の金属化フィルムと第２の金属化フィルムを重ね合わせた状態を示す上面図
【図３】実施の形態１の金属化フィルムコンデンサのヒューズ切断時の蒸着電極の状態を示す模式図および等価回路図
【図４】実施の形態２の金属化フィルムコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は金属蒸着電極どうしの位置関係を示す上面図
【図５】実施の形態３の金属化フィルムコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は一方の金属蒸着電極の構成を示す上面図、（ｃ）は他方の金属蒸着電極の構成を示す上面図
【図６】従来の金属化フィルムコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は一方の金属化フィルムの上面図、（ｃ）は他方の金属化フィルムの上面図
【図７】従来の金属化フィルムコンデンサの蒸着電極の状態を示す模式図および等価回路図であり、（ａ）はヒューズ未切断時の模式図および等価回路図、（ｂ）はヒューズ切断時の模式図および等価回路図、（ｃ）は他のパターンの金属蒸着電極設計におけるヒューズ切断時の模式図および等価回路図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、図１、図２を用いて、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサの構成について説明する。
【００２２】
図１は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１の構成を示した図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は第１の金属化フィルム２の上面図、（ｃ）は第２の金属化フィルム３の上面図である。また、図２は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサにおいて第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を重ね合わせた状態を示す上面図である。
【００２３】
図１において、第１の金属化フィルム２の両端はメタリコン電極４と接続されており、金属化フィルムコンデンサ１はこのメタリコン電極４を通じて外部に電極が取り出される。一方、第２の金属化フィルム３は幅方向の長さを第１の金属化フィルム２に比べ僅かに短くしている。これは、第１の金属化フィルム２の両端部から第２の金属化フィルム３の両端部までの空間にメタリコン電極４の粒子を進入させ、メタリコンの電極４の剥離強度を向上させるためである。
【００２４】
そして、これら第１の金属化フィルム２および第２の金属化フィルム３を一対として重ね合わせた後複数ターン巻回し、さらにメタリコン電極４を溶射にて形成することで金属化フィルムコンデンサ１は作製される。
【００２５】
まず、第１の金属化フィルム２について説明する。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、第１の金属化フィルム２は、誘電体フィルムとしてポリプロピレンフィルム５が使用され、その片面上に金属蒸着電極６が形成されている。なお、本実施例では各金属化フィルムの誘電体として厚み３．０μｍのポリプロピレンフィルム５を用いたが、これ以外にも適当な厚みの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、ポリスチレンなどを用いてもよい。また、金属蒸着電極６はアルミニウムを蒸着させて形成したが、これ以外にもマグネシウムや亜鉛、あるいはこれらを混合させた材料を用いて形成してもよい。
【００２７】
メタリコン電極４は、ポリプロピレンフィルム５の一方の端部に亜鉛やその他の金属材料又は合金を溶射することで形成されている。このメタリコン電極４は、例えば金属製のバスバーやリード線を、半田付けや溶接することで外部と電気的に接続される。
【００２８】
金属蒸着電極６は、ポリプロピレンフィルム５の幅方向中央において長手方向（巻回方向）に一直線に設けられたマージン７によって図１（ａ）における左右方向に分離されている。このマージン７は金属蒸着電極６が設けられていない部分である。
【００２９】
さらに、この左右に分離された金属蒸着電極６のそれぞれは長手方向スリット８によって大電極部９と小電極部１０に分割される。長手方向スリット８はマージン７と同様にポリプロピレンフィルム５の長手方向に一直線に設けられた金属蒸着電極６が設けられていない部分である。ただし、その幅はマージン７に比べて小さく設計されている。
【００３０】
この長手方向スリット８により分割された大電極部９と小電極部１０のうち、大電極部９は図１（ａ）に示すようにポリプロピレンフィルム５の両端側に位置する。また、図１（ｂ）に示すように大電極部９は１つの電極にて構成される。
【００３１】
一方、小電極部１０はポリプロピレンフィルム５の中央寄りに位置し、図１（ｂ）に示すように複数の分割電極１０ａから構成される。これら複数の分割電極１０ａは、小電極部１０を、長手方向スリット８からマージン７にかけて設けられた幅方向スリット１１にて分割することで形成される。幅方向スリット１１はポリプロピレンフィルム５の幅方向に一直線で設けられており、かつポリプロピレンフィルム５の長手方向に一定間隔で複数設けられている。また、幅方向スリット１１は長手方向スリット８よりもその幅が小さい。
【００３２】
幅方向スリット１１にて分割された各分割電極１０ａは、本実施の形態においては矩形状を成し、図１（ｂ）に示すようにポリプロピレンフィルム５の長手方向に連続して設けられている。なお、本実施の形態においては、この分割電極１０ａを長手方向スリット８からマージン７に向かって１段だけ設けた構成としたが、この構成以外にも小電極部１０においてポリプロピレンフィルム５の長手方向にさらにスリットを設け、より小さい分割電極に区分することで、長手方向スリット８からマージン７に向かって分割電極を２段以上設けた格子状の小電極部としてもよい。
【００３３】
そして、これら大電極部９と夫々の分割電極１０ａは、矩形状の分割電極１０ａの短辺中央部から大電極部９の方向に延びたヒューズ１２にて接続されており、複数の分割電極１０ａは大電極部９に電気的に並列に接続されている。このヒューズ１２は絶縁欠陥部が破壊した際に分割電極１０ａに流れ込む電流により切断されることで、絶縁欠陥部を電気的に分離する自己保安機能を形成するものである。また、ヒューズ１２はポリプロピレンフィルム５の長手方向に一定間隔で設けられている。なお、上述のごとく、小電極部１０をさらに小さい分割電極にて構成した場合、ヒューズ１２切断時の容量減少をさらに小さくすることができる。
【００３４】
なお、上述したようにマージン７、長手方向スリット８、幅方向スリット１１は金属蒸着電極６の存在しない部分であるが、これらはポリプロピレン５の表面にアルミニウムを蒸着させて金属蒸着電極６を形成する前に、予めポリプロピレン５の表面の対応する部分にオイルを塗布して蒸着時のアルミニウムの付着を防止することで形成される。
【００３５】
次に第２の金属化フィルム３の構成について説明する。
【００３６】
図１に示すように、第２の金属化フィルム３は誘電体となるポリプロピレンフィルム１３の片面上に金属蒸着電極１４が形成されている。なお、本実施例では各金属化フィルムの誘電体として厚み３．０μｍのポリプロピレンフィルム１３を用いたが、これ以外にも適当な厚みの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、ポリスチレンなどを用いてもよい。また、金属蒸着電極１４はアルミニウムを蒸着させて形成したが、これ以外にもマグネシウムや亜鉛、あるいはこれらを混合させた材料を用いて形成してもよい。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、第２の金属化フィルム３に用いたポリプロピレンフィルム１３は第１の金属化フィルム２のポリプロピレンフィルム５よりも僅かに幅が短い。このため、ポリプロピレンフィルム１３とメタリコン電極４の間には僅かに隙間が存在し、メタリコン電極４と金属蒸着電極１４が接触し、短絡してしまうことを抑制している。さらに、ポリプロピレンフィルム１３の幅方向の両端には金属蒸着電極１４が存在しない絶縁マージン１５が配置されており、金属蒸着電極１４はこの絶縁マージン１５を除いてポリプロピレンフィルム１３の表面に形成されている。この絶縁マージン１５は金属蒸着電極１４とメタリコン電極４の接触を防ぐために設けられている。
【００３８】
さらに、金属蒸着電極１４は長手方向スリット１６によって大電極部１７と小電極部１８に分割される。長手方向スリット１６は絶縁マージン１５と同様にポリプロピレンフィルム１３の長手方向に一直線に設けられた金属蒸着電極１４が設けられていない部分である。ただし、長手方向スリット１６の幅は絶縁マージン１５の幅よりも小さく設計されており、さらに上述した第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８の幅よりも小さく設計されている。
【００３９】
この長手方向スリット１６により分割された大電極部１７と小電極部１８のうち、大電極部１７は図１（ａ）に示すようにポリプロピレンフィルム１３の中央側に位置する。また、大電極部１７は図１（ｃ）に示すように１つの電極にて構成される。
【００４０】
一方、小電極部１８はポリプロピレンフィルム１３の両端寄りに位置する。すなわち、第２の金属化フィルム３の大電極部１７と小電極部１８の位置関係は、第１の金属化フィルム２の大電極部９と小電極部１０の位置関係と逆になっている。小電極部１８は図１（ｃ）に示すように複数の分割電極１８ａから構成される。これら複数の分割電極１８ａは、小電極部１８を、長手方向スリット１６から絶縁マージン１５にかけて設けられた幅方向スリット１９にて分割することで形成される。幅方向スリット１９はポリプロピレンフィルム１３の幅方向に一直線で設けられており、かつポリプロピレンフィルム１３の長手方向に一定間隔で複数設けられている。また、幅方向スリット１９は長手方向スリット１６よりもその幅が小さい。
【００４１】
幅方向スリット１９にて分割された分割電極１８ａは、本実施の形態においては矩形状を成し、図１（ｃ）に示すようにポリプロピレンフィルム１３の長手方向に連続して設けられている。なお、本実施の形態においては、この分割電極１８ａを長手方向スリット１６から絶縁マージン１５に向かって１段だけ設けた構成としたが、この構成以外にも小電極部１８においてポリプロピレンフィルム１３の長手方向にさらにスリットを設け、より小さい分割電極に分割することで、長手方向スリット１６から絶縁マージン１５に向かって分割電極を２段以上設けた格子状の小電極部としてもよい。
【００４２】
そして、これら大電極部１７と夫々の分割電極１８ａは、矩形状の分割電極１８ａの短辺中央部から大電極部１７の方向に延びたヒューズ２０にて接続されており、複数の分割電極１８ａは大電極部１７に電気的に並列に接続されている。このヒューズ２０は絶縁欠陥部が破壊した際に分割電極１８ａに流れ込む電流により切断されることで、絶縁欠陥部を電気的に分離する自己保安機能を形成するものである。また、ヒューズ２０はポリプロピレンフィルム１３の長手方向に一定間隔で設けられている。なお、上述のごとく、小電極部１８をさらに小さい分割電極にて構成した場合、ヒューズ２０切断時の容量減少をさらに小さくすることができる。また、第２の金属化フィルム３のヒューズ２０は第１の金属化フィルム２のヒューズ１２に比べてその幅が小さい。この第１の金属化フィルム２のヒューズ１２の幅と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０の幅の比は、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８の幅と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６の幅の比と等しく、すなわち第１の金属化フィルム２のヒューズ１２の幅と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０の幅の比をａ：ｂとしたとき、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８の幅と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６の幅の比もａ：ｂとなるように設計されている。幅方向スリット１１、１９に関しては、どちらも同じ幅としている。また、分割電極１０ａと分割電極１８ａの面積に関しては、若干の違いはあるものの、ほとんど同じ大きさとなっている。なお、第２の金属化フィルム３において隣接するヒューズ２０どうしの間隔は、第１の金属化フィルム２において隣接するヒューズ１２どうしの間隔と等しい。
【００４３】
なお、第２の金属化フィルム３の絶縁マージン１５、長手方向スリット１６、幅方向スリット１９は、第１の金属化フィルム２のマージン７、長手方向スリット８、幅方向スリット１１と同様に、ポリプロピレンフィルム１３の表面にアルミニウムを蒸着させて金属蒸着電極１４を形成する前に、予めポリプロピレンフィルム１３の表面の対応する部分にオイルを塗布してアルミニウムの付着を防止することで形成される。
【００４４】
次に、図２を用いて、これら第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を重ね合わせた状態について説明する。図２は第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を重ね合わせた状態を示す上面図であり、第２の金属化フィルム３は第１の金属化フィルム２と区別するため点線にて図示している。
【００４５】
図２に示すように、第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を重ね合わせ巻回する際、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６は互いに重なり合うように調整される。さらに、長手方向スリット８は上述したように長手方向スリット１６よりもその幅が大きく、長手方向スリット１６は長手方向スリット８の範囲から外側にはみ出すことはなく、長手方向スリット８の範囲内に収まるように重なり合っている。
【００４６】
また、第１の金属化フィルム２のヒューズ１２と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０は図２に示すように、その位置がポリプロピレンフィルム５、１３の長手方向にずれるように第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３は巻回されている。ここで、第１の金属化フィルム２における隣接するヒューズ１２どうしの間隔と第２の金属化フィルム３における隣接するヒューズ２０どうしの間隔は等しく設計しているため、作製された金属化フィルムコンデンサのどの箇所においても図２に示すようにヒューズ２０はヒューズ１２の間に常に位置することになる。したがって、第１の金属化フィルム２のヒューズ１２と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０が重なり合うことはない。
【００４７】
次に、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１の効果について図３を用いて説明する。図３は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１において、比較的近接したヒューズ１２とヒューズ２０がともに切断した際の金属蒸着電極６、１４の状態を示す模式図および等価回路図である。
【００４８】
上述したように、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１では、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６は互いに重なり合うように配置されている。
【００４９】
この構成によると図３で示すように第１の金属化フィルム２の大電極部９と第２の金属化フィルム３の大電極部１７、さらに第１の金属化フィルム２の小電極部１０と第２の金属化フィルム３の小電極部１８が重なり合うことはない。この結果、対向する４組の蒸着電極面（Ｗ１１〜Ｗ１４の範囲）どうしはヒューズ１２、２０の切断により完全に電気的な接続が切断されるため、Ｐ極からＮ極に向かう電流経路において従来の金属化フィルムコンデンサのように新たにコンデンサが形成されることはなく、Ｐ極からＮ極への電流経路を完全に切断できる。したがって、従来の金属化フィルムコンデンサのように金属化フィルムの一部に電圧の大半が印加されるような事態は発生しない。この結果、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１は絶縁破壊が発生する可能性が従来の金属化フィルムコンデンサと比べて低く、信頼性の高いものとなっている。なお、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６が重なり合っているか否かは、巻回時にモニタリングを行うようことによって確認することが可能である。
【００５０】
また、このように本実施の形態の金属化フィルムコンデンサでは、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６が重なり合った構成であるが、この本実施の形態の金属化フィルムコンデンサを作製する際に特に注意を払うことなく巻回作業を行った場合、上記の独特の構成により、第１の金属化フィルム２のヒューズ１２と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０どうしが重なり合ってしまう可能性が他の構成の金属化フィルムコンデンサに比べ必然的に高いものとなる。一方で、一般的に金属化フィルムコンデンサのヒューズ部分は電流密度が高い状態で電流が流れるため、金属化フィルムコンデンサにおいて最も発熱量の大きい箇所の一つであることが周知である。したがって、第１の金属化フィルム２のヒューズ１２と第２の金属化フィルム３のヒューズ２０どうしが重なり合った場合、この箇所が局所的に発熱量の大きい部分となってしまう可能性があり、引いては金属化フィルムコンデンサの特性劣化の要因となってしまうことがある。
【００５１】
そこで、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１は、第１の金属化フィルム２のヒューズ１２が第２の金属化フィルム３のヒューズ２０の間に常に位置するように設計されている。このため、対向し合う第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３においてヒューズ１２とヒューズ２０が重なり合うことはなく、局所的に発熱量の大きい箇所が発生することが抑制され、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサは特性劣化の可能性が抑制されたものとなっている。
【００５２】
また、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８の幅は第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６の幅よりも大きく、長手方向スリット１６が長手方向スリット８の範囲からはみ出すことなくこれら長手方向スリット８と長手方向スリット１６は重なり合った構成としている。
【００５３】
このような構成によると、以下の理由により完成品としての金属化フィルムコンデンサの容量バラつきを抑制することができる。
【００５４】
本実施の形態の金属化フィルムコンデンサにおいて、上述のごとくヒューズ１２とヒューズ２０切断時にＰ極からＮ極に向かう電流経路においてコンデンサを形成しないようにし、その電流経路を切断するためには、少なくとも長手方向スリット８と長手方向スリット１６の一部が重なり合うようにすればよい。しかし、長手方向スリット８と長手方向スリット１６の所定の寸法の重なり幅を維持し続けながら、製造装置にて第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を巻回し続けることは難しく、現実的には不可能である。この結果、長手方向スリット８と長手方向スリット１６の重なり幅がずれ、金属蒸着電極６と金属蒸着電極１４の対向する面積にバラつきが生じ、金属化フィルムコンデンサの完成品どうしの間で容量バラつきが生じることになる。
【００５５】
しかしながら、本実施の形態のように長手方向スリット８が長手方向スリット１６の範囲からはみ出すことなく長手方向スリット８と長手方向スリット１６を重ね合わせた構成とすれば、長手方向スリット８と長手方向スリット１６とを重ね合わせる位置関係が多少ずれたとしても、ある程度一定の重なり幅が維持されるため、金属蒸着電極どうしが対向する面積にバラつきが生じることはほとんどない。したがって、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１では、上述のごとく特性劣化の可能性を抑制できるとともに、量産時の完成品どうしの容量バラつきを抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では長手方向スリット８を長手方向スリット１６よりも大きい幅としたが、長手方向スリット１６を長手方向スリット８よりも大きい幅とし、長手方向スリット８が長手方向スリット１６の範囲からはみ出すことのない構成としてもよい。この構成においても上述の効果と同様の効果が得られる。
【００５７】
さらに、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１では、ヒューズ１２とヒューズ２０の幅の比を長手方向スリット８と長手方向スリット１６の幅の比と等しくなるように設計している。
【００５８】
仮に、ヒューズ１２とヒューズ２０の幅の比を長手方向スリット８と長手方向スリット１６の幅の比と極端に異なるように設計した場合、各ヒューズに流れる電流密度の観点から、ヒューズ１２とヒューズ２０の溶断特性が大きく異なるものとなってしまい、その動作性にばらつきが生じる可能性がある。
【００５９】
そこで、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１では上述のような設計とすることでこのヒューズ１２とヒューズ２０の動作性のばらつきが発生することを抑制している。
【００６０】
特に、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６の幅を敢えて異ならせた構成である本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ１では、ヒューズ１２とヒューズ２０の幅を上述のような設計とすることは重要である。
【００６１】
（実施の形態２）
以下、図４を用いて、実施の形態２の金属化フィルムコンデンサ２１の構成について説明する。図４（ａ）は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１の断面図、図４（ｂ）は金属蒸着電極２２と金属蒸着電極２３の位置関係を示す上面図である。図４（ｂ）において金属蒸着電極２３の形状は点線で示している。
【００６２】
なお、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１においては、金属蒸着電極の構成が実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と異なるものであり、これ以外の構成および材料は実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同様のものとなっている。したがって、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同じ構成要素に関しては同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１では、図４（ａ）に示すように誘電体フィルムとなるポリプロピレンフィルム２４の両面に夫々金属蒸着電極２２と金属蒸着電極２３を形成した両面金属化フィルム２５を誘電体層２６とともに巻回することで構成されている。この誘電体層２６は両面金属化フィルム２５を巻回した際の金属蒸着電極２２と金属蒸着電極２３の絶縁を確保するためのものであり、本実施の形態では誘電体層２６として上記誘電体フィルムと同様にポリプロピレンフィルムを用いている。
【００６４】
あるいは、誘電体層２６としてポリカーボネイト、ポリフェニレンオキサイド、またはポリアリレートを有機溶剤に溶かした誘電体塗料などを用いてもよい。この場合は、金属蒸着電極２２、２３を形成した両面金属化フィルム２５の片面あるいは両面に誘電体塗料を塗布することで誘電体層２６を形成する。
【００６５】
図４（ｂ）に示すように、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１の金属蒸着電極２２ならびに金属蒸着電極２３は実施の形態１で示した金属化フィルムコンデンサ１の第１の金属化フィルム２ならびに第２の金属化フィルム３と同様の電極パターンを成している。
【００６６】
すなわち、金属蒸着電極２２はマージン７にて図４（ａ）における左右方向に分離され、さらに長手方向スリット８にて大電極部９と小電極部１０に分割される。さらに金属蒸着電極２２の小電極部１０は幅方向スリット１１により複数の分割電極１０ａに分割される。一方、金属蒸着電極２３は絶縁マージン１５を除いたポリプロピレンフィルム２４の表面に形成され、長手方向スリット１６により大電極部１７と小電極部１８に分割される。さらに、金属蒸着電極２３の小電極部１８は幅方向スリット１９により複数の分割電極１８ａに分割される。
【００６７】
そして、長手方向スリット８は長手方向スリット１６よりも幅が大きく、長手方向スリット１６は長手方向スリット８の範囲から外側にはみ出すことなく重なり合った状態となっている。
【００６８】
このように、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１はいわば実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１の構成を両面金属化フィルム２５に適用したものであるが、この本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１はより高い精度にて長手方向スリット８と長手方向スリット１６を上述の位置関係に配置することができる。
【００６９】
これはすなわち、両面金属化フィルム２５がポリプロピレンフィルム２４の両面に蒸着金属であるアルミニウムを蒸着させることで形成されることによる。
【００７０】
実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１において、第１の金属化フィルム２の長手方向スリット８と第２の金属化フィルム３の長手方向スリット１６は幅の違いはあれど両者とも０．２ｍｍ程度の幅であり、これらを重ね合わせるためにはその作製工程において第１の金属化フィルム２と第２の金属化フィルム３を正確に配置し、ずれることなく巻回する必要がある。
【００７１】
一方で、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサは、ポリプロピレンフィルム２４の両面にマージンオイルを塗布することで長手方向スリット８、１６を形成するものであり、長手方向スリット８と長手方向スリット１６どうしの位置関係の調整が非常に容易なものとなっている。
【００７２】
したがって、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ２１は非常に精度よく長手方向スリット１６を長手方向スリット８の範囲内に配置させたものとなっており、本発明の効果を十分に発揮することが可能である。
【００７３】
（実施の形態３）
以下、図５を用いて、実施の形態３の金属化フィルムコンデンサ３１の構成について説明する。図５（ａ）は本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１の断面図、図５（ｂ）は第１の金属化フィルム３２の上面図、図５（ｃ）は第２の金属化フィルム３３の上面図である。
【００７４】
なお、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１においては、金属蒸着電極のパターンが実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と異なるものであり、これ以外の構成および材料は実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同様のものとなっている。したがって、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同じ構成要素に関しては同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１は、図５（ａ）に示すように、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同様に、第１の金属化フィルム３２はポリプロピレンフィルム５と、その表面に形成された金属蒸着電極３４にて構成される。第２の金属化フィルム３３は、ポリプロピレンフィルム１３と、このポリプロピレンフィルム１３の表面に絶縁マージン１５を除いて形成される金属蒸着電極３６にて構成される。
【００７６】
第１の金属化フィルム３２の金属蒸着電極３４はマージン７にて図５（ａ）における左右方向に分離され、さらに長手方向スリット８にて大電極部３５と小電極部１０に分割される。一方、第２の金属化フィルム３３の金属蒸着電極３６は絶縁マージンを除いたポリプロピレンフィルム１３の表面に形成され、長手方向スリット１６により大電極部３７と小電極部１８に分割される。
【００７７】
図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１は金属蒸着電極３４、３６のパターンが実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と異なる。具体的には、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１の大電極部９、１７は一つの電極で構成されていたが、金属化フィルムコンデンサ３１では大電極部３５、３７は幅方向スリット１１、１９にて分割されている。
【００７８】
このように大電極部３５、３７を分割した構成の金属化フィルムコンデンサ３１においても、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１と同様に長手方向スリット８と長手方向スリット１６を重ね合わせた構成にすることで、ヒューズ１２、２０の切断により完全にＰ極からＮ極への電流経路を切断できる。したがって、金属化フィルムコンデンサ３１においても絶縁破壊が発生する可能性が低く、信頼性の高いものとなっている。
【００７９】
なお、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１では、第１の金属化フィルム３２の大電極部３５、第２の金属化フィルム３３の大電極部３７の両方をそれぞれ幅方向スリット１１、幅方向スリット１９にて分割した構成としたが、これに限らずどちらか一方の大電極部を分割した構成としてもよい。
【００８０】
さらに、本実施の形態の金属化フィルムコンデンサ３１は、第１の金属化フィルム３２と第２の金属化フィルム３３の２枚の金属化フィルムを重ね合わせて金属化フィルムコンデンサ３１を構成したが、これに限らず実施の形態２と同様に一枚の両面金属化フィルムに誘電体層を重ねることで金属化フィルムコンデンサを形成してもよい。
【００８１】
以上説明したように本発明を採用した金属化フィルムコンデンサは絶縁破壊が発生する可能性が低く、信頼性の高いものとなっている。
【００８２】
なお、実施の形態１〜３では巻回型の金属化フィルムコンデンサ１、２１、３１を例示したが、これに限らず積層型の金属化フィルムコンデンサにも本発明を適用することは可能である。
【００８３】
なお、この発明は上記の実施の形態１〜３の金属化フィルムコンデンサ１、２１、３１の構成に限定されるものではなく、発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明による金属化フィルムコンデンサは、絶縁破壊の発生が抑制された構成となっており、信頼性の高いものとなっている。したがって、自動車の電装用など、広い分野での電子、電気機器に使用することが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  金属化フィルムコンデンサ
２  第１の金属化フィルム
３  第２の金属化フィルム
４  メタリコン電極
５  ポリプロピレンフィルム
６  金属蒸着電極（第１の金属蒸着電極）
７  マージン
８  長手方向スリット（第１のスリット）
９  大電極部
１０  小電極部
１０ａ  分割電極
１１  幅方向スリット
１２  ヒューズ（第１のヒューズ）
１３  ポリプロピレンフィルム
１４  金属蒸着電極（第２の金属蒸着電極）
１５  絶縁マージン
１６  長手方向スリット（第２のスリット）
１７  大電極部
１８  小電極部
１８ａ  分割電極
１９  幅方向スリット
２０  ヒューズ（第２のヒューズ）
２１  金属化フィルムコンデンサ
２２  金属蒸着電極（第１の金属蒸着電極）
２３  金属蒸着電極（第２の金属蒸着電極）
２４  ポリプロピレンフィルム
２５  両面金属化フィルム
２６  誘電体層
３１  金属化フィルムコンデンサ
３２  第１の金属化フィルム
３３  第２の金属化フィルム
３４  金属蒸着電極（第１の金属蒸着電極）
３５  大電極部
３６  金属蒸着電極（第２の金属蒸着電極）
３７  大電極部
【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】
2015106608.tif 000008
【図７】
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