(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムを巻回または積層した上で軸方向両端に金属電極を形成したコンデンサ素子、および、前記コンデンサ素子の金属電極に接続された外部引き出し端子からなるコンデンサユニットと、
前記コンデンサユニットを収容する金属製の外装ケースと、
前記外装ケース内に充填され固化によって前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の一部を覆う封止樹脂と
を備えた金属化フィルムコンデンサであって、
前記外装ケースの内壁面に微細凹凸が形成され、
前記外装ケース内壁面の界面において前記封止樹脂の一部が樹脂アンカーとして前記微細凹凸の凹所内に入り込み、
前記樹脂アンカーは前記凹所に対して当該凹所に占める体積割合である空隙率が３０〜５０パーセントの空隙部を残す状態で入り込んでおり、
前記外装ケース内壁面の単位面積当たりに形成された凹所全体の中で占める前記空隙部を有する凹所の割合が１０パーセント以上であり、
かつ、前記凹所はその平均深さが１μｍ以上とされていることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】
前記外装ケースはアルミニウムを主体とする金属で構成されている請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】
前記封止樹脂はエポキシ樹脂である請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂は無機フィラーを含有し、その粘度が６０℃で６〜７Ｐａ・ｓ、その線膨張係数が１５〜２５ｐｐｍ／℃、その引張強度が４０ＭＰａ以上とされている請求項３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、車載用や産業機器用のインバータ回路の平滑用コンデンサなどに使用されるケースモールド型の金属化フィルムコンデンサに関する。詳しくは、金属化フィルムを巻回または積層し軸方向両端に金属電極を形成してコンデンサ素子を構成し、さらに金属電極に外部引き出し端子を接続してコンデンサユニットを構成し、そのコンデンサユニットを外装ケースに収容した上で、外装ケース内に封止樹脂（モールド樹脂）を充填してコンデンサユニットを被覆した金属化フィルムコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、上記構成の金属化フィルムコンデンサに関して、外装ケースとしてアルミニウムを主体とする金属ケースを用いるとともに、封止樹脂として金属ケースとの接着強度に優れたエポキシ樹脂を用いるものが開示されている。金属ケースとの接着強度に優れたエポキシ樹脂とは、無機フィラーを６３〜６８ｗｔ％含有し、その無機フィラー内に丸型状フィラーを１〜１０％含有したものである。このエポキシ樹脂は金属ケースとの濡れ性が高くて接着強度が向上し、熱衝撃試験においてもモールド樹脂（エポキシ樹脂）の剥離やクラックの発生がないとしている（段落［００１３］、［００１４］参照）。
【０００３】
特許文献２において、上記構成の金属化フィルムコンデンサに関して、外装ケースとしてアルミダイカストの金属ケースを用いるとともに、封止樹脂としてエポキシ樹脂（機械的強度と熱伝導率が異なる２種類のエポキシ樹脂）を用い、金属ケースの内壁面に凹凸が形成されたものが開示されている。この場合、金属ケース内壁面の凹凸については、凹凸形状を設けた金型を用いてアルミダイカストの金属ケースを作製するもので、金型の凹凸が金属ケースに転写される（段落［００３３］〜［００３７］、図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７６５３４３号公報
【特許文献２】特許第４７１８８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１ではエポキシ樹脂中の無機フィラーの含有量および形状に着目し、エポキシ樹脂と金属ケースとの間の接着強度を向上させているが、近年のケースモールド型の金属化フィルムコンデンサにあっては、車載用のものはその熱サイクル試験・熱衝撃試験の条件が益々厳しくなってきており、それを充分に満たすに足るだけの性能の確保がむずかしくなっている。特にハイブリッド車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）に用いられる金属化フィルムコンデンサの技術分野で顕著である。
【０００６】
そこで、特許文献２に記載されるように、金属ケースの内壁面に凹凸加工を施してエポキシ樹脂と金属ケースとの接触面積を拡大し、密着性を高めることが考案されている。特許文献２では、上記したように金属ケースに凹凸加工を施す方法として金型に凹凸形状を設けてアルミダイカストによりケースを作成することによって物理的に形成することが開示されている。このように、特許文献２の技術にあっては、その凹凸形成が成形金型に形成した凹凸に依存しているため、その凹凸は開口面積と深さの寸法がともにｍｍ単位のかなり大きなものとなっていると考えられる。凹凸における凹所に対してはその内部にエポキシ樹脂が入り込んで金属ケースとの接着強度を高めると想定されるが、凹所のサイズ（ｍｍ単位）が大きすぎることから、近年の厳しい試験条件に対する対策としては不充分となるおそれがあった。すなわち、コンデンサユニットを金属ケース内に収容し樹脂モールドする金属化フィルムコンデンサでは、高温での温度レベルが益々高くなったり、低温での温度レベルが益々低くなったり、あるいは高温と低温の温度差が益々大きくなっている状況にある。この場合に、封止樹脂と金属ケースとでは線膨張係数が大きく相違するため、熱サイクル試験・熱衝撃試験において、封止樹脂と金属ケースの界面で発生するせん断応力のために封止樹脂にクラックが生じやすく、金属ケースから剥離しやすいという問題がある。上記特許文献２の対策では金属ケース内壁面に凹凸加工を施してはいるが、凹凸の分布密度が金型に形成した凹凸密度に依存するため、封止樹脂との間で充分な接着効果が発揮されず、上記の問題を充分に解決できないおそれがあった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、外装ケースとして金属ケースを用いる金属化フィルムコンデンサにおいて、封止樹脂の外装ケースに対する接着強度を改善して熱サイクル試験・熱衝撃試験に際して温度変化に伴う封止樹脂の外装ケースに対する接着性の低下を防止できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。
【０００９】
本発明による金属化フィルムコンデンサは、
金属化フィルムを巻回または積層した上で軸方向両端に金属電極を形成したコンデンサ素子、および、前記コンデンサ素子の金属電極に接続された外部引き出し端子からなるコンデンサユニットと、
前記コンデンサユニットを収容する金属製の外装ケースと、
前記外装ケース内に充填され固化によって前記コンデンサ素子および前記外部引き出し端子の一部を覆う封止樹脂と
を備えた金属化フィルムコンデンサであって、
前記外装ケースの内壁面に微細凹凸が形成され、
前記外装ケース内壁面の界面において前記封止樹脂の一部が樹脂アンカーとして前記微細凹凸の凹所内に入り込み、
前記樹脂アンカーは前記凹所に対して当該凹所に占める体積割合である空隙率が３０〜５０パーセントの空隙部を残す状態で入り込んでおり、
前記外装ケース内壁面の単位面積当たりに形成された凹所全体の中で占める前記空隙部を有する凹所の割合が１０パーセント以上であり、
かつ、前記凹所はその平均深さが１μｍ以上とされている
ことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の本発明の金属化フィルムコンデンサにおいては、封止樹脂の一部が樹脂アンカーとして外装ケース内壁面に形成された微細凹凸の凹所に入り込み固化している。封止樹脂の一部が樹脂アンカーとして微細凹凸の凹所に入り込み固化しているので、封止樹脂と外装ケースとの間にアンカー効果が働くことになる。
【００１１】
樹脂アンカーの凹所内での固化状態は、樹脂アンカーが最奥部を含めて凹所の全体にわたって入り込んでいるのではなく、凹所に空隙部を残す状態で固化したものとなっている。封止樹脂と外装ケースの線膨張係数の差異に起因して、熱サイクル試験・熱衝撃試験で温度変化によって封止樹脂とともに樹脂アンカーが体積変化を生じると、その体積変化が凹所の空隙部において吸収される。
【００１２】
もしも凹所に空隙部が少ない場合（空隙率が３０パーセント未満の場合）、温度変化による樹脂アンカーの体積変化が生じたときに外装ケースからの反力である応力が封止樹脂本体部と樹脂アンカーとの境界領域に集中し、クラックや界面剥離が発生する。クラックや界面剥離は時間経過に伴って増加する。その結果、凹所内周面と樹脂アンカーとの接着に強度劣化を生じ、アンカー効果が減退する。一方、凹所に空隙部が多い場合（空隙率が５０パーセントを超える場合）には、凹所内周面に対する樹脂アンカーの接着面積が少なすぎて、充分なアンカー効果が得られない。
【００１３】
しかるに、本発明では空隙率が３０〜５０パーセントとされ、かつ当該空隙率の空隙部を有する凹所の凹所全体の中で占める割合が１０パーセント以上であり、かつ、前記凹所はその平均深さが１μｍ以上とされていることにより、熱サイクル試験・熱衝撃試験に際し、樹脂アンカーの体積変化に対して凹所の空隙部での緩衝効果により応力集中を回避・緩和し、クラックや界面剥離を防止してアンカー効果を充分に高い状態に維持させることが可能となる。よって、外装ケースに対する封止樹脂の接着強度が充分なものとなる。凹所の深さが１μｍ未満のものでは樹脂アンカーが小さすぎて、アンカー効果として充分に満足し得るものが得られない。
【００１８】
さらに、別の好ましい態様としては、前記外装ケースはアルミニウムを主体とする金属で構成されている、という態様がある。本発明は外装ケースがアルミニウムケース以外の場合にも適用可能であるが、軽量性の観点からアルミニウムケースが好ましい。通常はアルミニウムのダイカスト品として構成される。
【００１９】
さらに、別の好ましい態様としては、前記封止樹脂はエポキシ樹脂である、という態様がある。封止樹脂としてのエポキシ樹脂は、通常は本剤と硬化剤を使用直前に混合する２液性タイプのものが好ましい。
【００２０】
さらに好ましい態様としては、前記エポキシ樹脂は無機フィラーを含有し、その粘度が６０℃で６〜７Ｐａ・ｓ、その線膨張係数が１５〜２５ｐｐｍ／℃、その引張強度が４０ＭＰａ以上とされている、という態様がある。この性状のものでは高度に強力なアンカー効果を充分に満足させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、封止樹脂と外装ケースとで線膨張係数に大きな差異があるにしても、熱サイクル試験・熱衝撃試験の温度変化に伴う樹脂アンカーの体積変化を凹所の空隙部で吸収させることで応力集中に起因するアンカー効果の減退を回避し、充分に高いアンカー効果を維持させることができ、もって熱サイクル耐性・熱衝撃耐性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例におけるコンデンサ素子の断面図（ａ）とコンデンサ素子の斜視図（ｂ）
【図２】本発明の実施例における金属化フィルムコンデンサの製造工程を表すフローチャート
【図３】本発明の実施例における金属化フィルム巻回体の元になる金属化フィルムを示す斜視図
【図４】本発明の実施例における円柱状の金属化フィルム巻回体の作製途中を示す斜視図
【図５】本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサにおけるコンデンサユニットの構造を示す断面図（ａ）と斜視図（ｂ）
【図６】本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサにおけるコンデンサユニットを外装ケースに収容する様子を示す斜視図
【図７】本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサの断面図（ａ）と斜視図（ｂ）
【図８】本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサの要部の拡大断面図（ａ）と拡大正面図（ｂ）
【図９】本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサの凹所と樹脂アンカーの拡大断面図（ａ）と比較例の拡大断面図（ｂ）
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、上記構成の本発明の金属化フィルムコンデンサにつき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明にかかわる金属化フィルムコンデンサの実施例を、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明が適用される金属化フィルムコンデンサの基本構造について説明する。
【００２５】
図１（ａ）はコンデンサ素子の断面図、図１（ｂ）はコンデンサ素子の斜視図である。図１において、１０はコンデンサ素子、１１は先巻フィルム、１２はコンデンサ素子１０の本体部を構成する金属化フィルム巻回体、１３は誘電体フィルム、１４は金属薄膜電極、１５は外装フィルム、１６は金属電極（メタリコン）である。金属化フィルム巻回体１２は、先巻フィルム１１の周りに誘電体フィルム１３を多重に巻回する際に、そのフィルム重なり部分どうし間に金属薄膜電極１４を介在させている。すなわち、部分拡大図（ａ１）に示すように、径方向で対向して重なり合う一対の隣接する誘電体フィルム１３，１３どうし間に金属薄膜電極１４が介在され、逆に、径方向で対向して重なり合う一対の隣接する金属薄膜電極１４，１４どうし間に誘電体フィルム１３が介在されている。つまり、誘電体フィルム１３と金属薄膜電極１４とは交互に繰り返す積層状態となっている。一対の金属薄膜電極１４，１４によって誘電体フィルム１３をサンドイッチ状に挟み込む構造がコンデンサ（蓄電）構造となっている。外装フィルム１５は金属化フィルム巻回体１２の外周部に対して複数回にわたって巻回され、熱溶着によって固定されている。その熱溶着は外装フィルム１５自身に対して行われる。次に、円柱状の金属化フィルム巻回体１２を図１に示すように、プレスによる加熱成形で断面小判状の柱状体に成形する。そして、金属化フィルム巻回体１２の軸方向両端面において、誘電体フィルム１３の重なり部分どうし間の金属薄膜電極１４，１４に接続する状態で金属電極（メタリコン）１６，１６が形成されている（詳しくは後述する）。金属化フィルム巻回体１２における誘電体フィルム１３および外装フィルム１５としてポリプロピレン（ＰＰ）フィルムが用いられる。なお、外装フィルム１５としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いてもよい。
【００２６】
図２は金属化フィルムコンデンサの製造工程を表すフローチャートである。図２に示すように、第１の工程Ｓ１で誘電体フィルム１３の表面（片面または両面）に対して金属の蒸着を行って誘電体フィルム１３上に金属薄膜電極１４を形成する。次いで第２の工程Ｓ２で表面に金属薄膜電極が形成された誘電体フィルムを所定幅に裁断する。次いで第３の工程Ｓ３で金属化フィルム１２Ａの巻き取りを行う（巻回体作製工程、外装工程）。巻き取りは先巻フィルム１１を芯材にして行う。次いで第４の工程Ｓ４で加圧成形（プレス）を行い、断面小判状の柱状体に成形する（成形工程）。次いで第５の工程Ｓ５で金属電極（メタリコン）１６，１６を形成する（電極引出部形成工程）。次いで第６の工程Ｓ６でコンデンサ素子１０に対して加熱状態でエージング処理を施す熱エージング処理を行う（熱エージング処理工程）。次いで第７の工程Ｓ７でコンデンサ素子１０に対して外部引き出し端子１７，１７（図５参照）を結線する。次いで第８の工程Ｓ８でケース等にコンデンサ素子１０を収納し樹脂封止を行う（図７参照）。
【００２７】
以下、図３〜図７を参照しつつ、金属化フィルムコンデンサの詳しい構造について説明する。
【００２８】
図３は図１に示す金属化フィルム巻回体１２の元になる金属化フィルム１２Ａを示している。図３に示すように、誘電体フィルム１３の片面（両面の場合もある）に金属を蒸着させて金属薄膜電極１４を形成することにより金属化フィルム１２Ａを構成している。誘電体フィルム１３の一側の端縁領域は絶縁マージン１３ａ（白抜き部分）として残し、それ以外の領域を金属薄膜電極１４（ハッチング部分）としている。絶縁マージン１３ａ，１３ａが幅方向で互いに逆側に位置するように２枚の金属化フィルム１２Ａ，１２Ａを対向配置し、両矢印Ｙ１，Ｙ２で示すようにフィルム幅方向でずらした状態で重ね合わせる。このとき、２枚の金属化フィルム１２Ａ，１２Ａにおいて、フィルム面に対する金属薄膜電極１４，１４の存在側が同じ向き（図示例では上向き）となる状態で重ね合わせる。
【００２９】
図４は図３の工程の次の工程であって、円柱状の金属化フィルム巻回体１２の作製途中を示す。図３のようにして２枚重ね合わされた金属化フィルム１２Ａ，１２Ａを図４に示すように先巻フィルム１１を中心としてその周囲にロール状に巻回する（巻回体作製工程）。一方の金属化フィルム１２Ａの巻き終わり部分に外装フィルム１５を接合し、金属化フィルム巻回体１２の巻き終わり部分の外周面に対し引き続いて外装フィルム１５を複数回巻回する（外装工程）。そして、外装フィルム１５の終端部分をヒートシール等によって熱溶着し、固定化する。
【００３０】
図１（ｂ）は図４の工程の次の工程を示している。この図には断面小判形の柱状体に成形したコンデンサ素子１０が示されている。最外層に外装フィルム１５を巻き付けた円柱状の金属化フィルム巻回体１２を直径方向でプレス加工することにより、断面小判形の柱状体とする（成形工程）。そして、断面小判形の柱状体の軸方向両端面に金属微粒子を溶射して金属電極１６，１６を形成する（電極引出部形成工程）。このときの溶射金属は巻回積層されている金属化フィルム１２Ａ，１２Ａの層間の凹溝（図示せず）に進入し、凹溝内で露出している金属薄膜電極１４，１４に対して電気的に接続される。この場合に、重なり合う一対の隣接する金属薄膜電極１４，１４のうち、一方の金属薄膜電極１４が軸方向一端側の金属薄膜電極１４に接続され、他方の金属薄膜電極１４が軸方向他端側の金属薄膜電極１４に接続される。すなわち、コンデンサ素子の正極側と負極側とに分けられる。
【００３１】
図５は図４の工程の次の工程であって、複数のコンデンサ素子１０の軸方向両端の金属電極１６，１６に対して外部引き出し端子１７，１７の基端部を半田付けして構成したコンデンサユニット１８の構造を示している。図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は斜視図である。
【００３２】
図５に示すように、軸方向両端面に金属電極１６，１６が設けられたコンデンサ素子１０を複数個並列に並べる。外部引き出し端子１７は、並列コンデンサ素子１０…群に被せられる長方形状の端子プレート１７ａと、金属電極１６に半田付けされる複数の第１接続片１７ｂ…と、１つの第２接続片１７ｃと、第２接続片１７ｃに半田付けされる外部端子１７ｄとからなる。長方形状の端子プレート１７ａの長辺に沿う一側部の複数箇所が直角に折り曲げられて第１接続片１７ｂ…が一体的に形成されているとともに、端子プレート１７ａの短辺に沿う一側部が同じく直角に折り曲げられて１つの第２接続片１７ｃが一体的に形成されている。さらに、第２接続片１７ｃに１つの外部端子１７ｄが半田付けされている。この外部引き出し端子１７は、正極側のものと負極側のものとが１つずつ設けられる。図中の符号に付加したサフィックス（添え字）の〔1 〕〔2 〕はそれぞれ正極側と負極側の区別に用いられる。正極側の外部引き出し端子１７1 の長方形状の端子プレート１７ａ1 と負極側の外部引き出し端子１７2 の長方形状の端子プレート１７ａ2 とは両者間にシート状の絶縁スペーサ１９が介在される状態で重ね合わされている。正極側の外部引き出し端子１７1 における複数の第１接続片１７ｂ1 …が存在する側と負極側の外部引き出し端子１７2 における複数の第１接続片１７ｂ2 …が存在する側とはコンデンサ素子１０を挟んで互いに反対側となっている。正極側の複数の第１接続片１７ｂ1 …は複数のコンデンサ素子１０…の軸方向一側の金属電極（メタリコン）１６…に半田付けされている。同様に、負極側の複数の第１接続片１７ｂ2 …は複数のコンデンサ素子１０…の軸方向他側の金属電極（メタリコン）１６…に半田付けされている。正極側の第２接続片１７ｃ1 と負極側の第２接続片１７ｃ2 とは両者間にシート状の絶縁スペーサ１９が介在される状態で対向しており、正極側の第２接続片１７ｃ1 には正極側の外部端子１７ｄ1 が半田付けされ、負極側の第２接続片１７ｃ2 には負極側の外部端子１７ｄ2 が半田付けされている。正負一対の外部端子１７ｄ1 ，１３ｄ2 は互いに平行で、各端子プレート１７ａ1 ，１７ａ2 に対して直角姿勢となっている。
【００３３】
以上のようにして、軸方向両端に金属電極１６，１６が形成された複数のコンデンサ素子１０…と正負の外部引き出し端子１７，１７とでコンデンサユニット１８が構成されている。
【００３４】
図６は図５の工程の次の工程であって、上記のようにして構成されたコンデンサユニット１８を外装ケース２０に収容する様子を示している。この外装ケース２０はアルミニウムのダイカスト成形品で構成されている。
【００３５】
図７はコンデンサユニット１８を外装（アルミニウム）ケース２０に収納した状態を示す。コンデンサユニット１８の外周面と外装（アルミニウム）ケース２０の内周面には封止樹脂（エポキシ樹脂）２１を充填すべき空間が存在している。その空間に溶融樹脂（エポキシ樹脂）を注入することによって充填し、それを固化させて封止樹脂（エポキシ樹脂）２１とする。
【００３６】
以上のようにして金属化フィルムコンデンサＡが得られる。すなわち、金属化フィルム巻回体１２の軸方向両端に金属微粒子の溶射によって金属電極１６，１６が形成され、その両端部の金属電極１６，１６の表面に外部引き出し端子１７，１７の基部が電気的に接続されている。両端部に金属電極１６，１６を形成した複数の金属化フィルム巻回体１２の、金属電極１６，１６に外部引き出し端子１７，１７を電気的に接続することをもってコンデンサユニット１８が構成されている。コンデンサユニット１８が外装（アルミニウム）ケース２０の内部に収容された上で、外装（アルミニウム）ケース２０内に溶融樹脂（エポキシ樹脂）が注入により充填され、それが固化して封止樹脂（エポキシ樹脂）２１となっている。この封止樹脂（エポキシ樹脂）２１は外部引き出し端子１７，１７の一部を除いてコンデンサユニット１８を覆うとともに、そのコンデンサユニット１８を外装（アルミニウム）ケース２０に固定保持している。なお、コンデンサユニット１８を構成する金属化フィルム巻回体１２の個数が１個の場合もあり得る。
【００３７】
以上は本発明が適用される金属化フィルムコンデンサの基本構造を説明したものである。以下では本発明の主要部にかかわる構造について説明する。
【００３８】
図８（ａ）は本発明の実施例の金属化フィルムコンデンサの要部の拡大断面図、図８（ｂ）は金属化フィルムコンデンサの要部の拡大正面図であり、外装ケース内壁面の微細凹凸における凹所と封止樹脂（エポキシ樹脂）における樹脂アンカーとの関係を示している。
【００３９】
上記した構成の金属化フィルムコンデンサＡにおいて、外装ケース２０はアルミニウムのダイカストによって上方開放の箱形に作製されている。そして、ダイカストにて形成後、図８（ａ），（ｂ）に示すように、外装ケース２０の内壁面の全域にわたってケミカルエッチングにより微細凹凸２０Ａを高密度分布状態で形成している。ケミカルエッチングにおいては、硝酸、フッ酸、硫酸、塩酸などの酸系エッチング剤または苛性ソーダなどのアルカリ系エッチング剤を接触させ、その後、水洗し、乾燥させる。
【００４０】
微細凹凸２０Ａにおける個々の凹所（ピット）２０ａは、その開口部の径φが０．５〜１．５μｍ好ましくは１μｍ程度であり、その深さｄは１μｍ以上であることが好ましい。ピット（凹所）はケミカルエッチングによるもので、エッチングピットとも呼ばれる。
【００４１】
このように、ケミカルエッチングによって外装ケース２０の内壁面に凹所（ピット）２０ａを形成したので、高密度に凹所（ピット）２０ａが形成され、これら凹所（ピット）２０ａに対して封止樹脂（エポキシ樹脂）２１が入り込むことで、全体として外装ケース２０の内壁面と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１との接着面積が極めて大きく、封止樹脂（エポキシ樹脂）２１による強力なアンカー効果が発揮される。
つまり、上記構成の金属化フィルムコンデンサにおいては、ケミカルエッチングによって形成した微細凹凸における凹所は、その分布がきわめて高密度であり、外装ケース内壁面に展開する凹所の数は莫大なものになる。その高密度に外装ケース内壁面に化学的に形成された凹所に対して封止樹脂が入り込むことで、全体として外装ケース内壁面と封止樹脂との接着面積が極めて大きく、封止樹脂による強力なアンカー効果が発揮される。これにより、封止樹脂の外装ケースに対する接着強度を改善して熱サイクル試験・熱衝撃試験に際して温度変化に伴う封止樹脂の外装ケースに対する接着性の低下を防止することができる。
一方、物理的な擦過処理により凹凸を形成する場合に比較し、次のような有利な効果を奏する。物理的な擦過処理としては、金属ブラシ処理、サンディング（サンドペーパーやエメリー紙などの研摩紙を用いて表面を擦過する処理）あるいはサンドブラストなどが挙げられるが、これらの物理的な擦過処理では、洗浄が不充分であると研摩粉・研磨屑が残留して凹所を塞いだり、凹所内壁面に付着したりして封止樹脂によるアンカー効果を著しく低下させてしまう。また、残留した研摩粉・研磨屑は導電性を持つので、不測の短絡による金属化フィルムコンデンサの故障・事故の原因になりかねない。これに対してケミカルエッチングの場合は上記のような研摩粉・研磨屑は発生せず、安全性がより高いものとなる。
【００４２】
封止樹脂２１としては本剤と硬化剤を使用直前に混合する２液性タイプのエポキシ樹脂（例えばビスフェノール型エポキシ樹脂）が用いられる。この封止樹脂（エポキシ樹脂）２１は機械的強度を増すために無機フィラーを含有している。封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の粘度は６０℃で６〜７Ｐａ・ｓ（パスカル秒）のものが好ましい。なお、ＳＩ（国際）単位系の１Ｐａ・ｓは１０００cps（センチポアズ）に相当する。封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の線膨張係数は１５〜２５ｐｐｍ／℃のものが好ましく、その引張強度は４０ＭＰａ以上のものが好ましい。外装（アルミニウム）ケース２０内にコンデンサユニット１８を収容した状態で外装（アルミニウム）ケース２０内に封止樹脂（エポキシ樹脂）２１をダイレクトに充填する。
【００４３】
上記において、無機フィラーの粒径は１０〜７０μｍで平均粒径４０μｍのものが好ましい。また、粒径が６０μｍ以上のフィラーがフィラー全体の中で３〜１０パーセントを占めているのがなお好ましい。フィラー粒径が小さいと封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の強度が低くなり、クラック誘発の原因となる。なお、無機フィラーはその大きさから凹所（ピット）２０ａには入らないものとなっている。
【００４４】
図８（ａ）、図９（ａ）に示すように外装（アルミニウム）ケース２０の内壁面の界面において、封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の一部が樹脂アンカー２１ａとして微細凹凸２０Ａの凹所（ピット）２０ａ内に入り込んでいるが、樹脂アンカー２１ａは凹所（ピット）２０ａに対してその奥側に空隙部２０ｂを残す状態で入り込んでいる。封止樹脂（エポキシ樹脂）２１による樹脂アンカー効果を発揮させる観点からは、空隙部２０ｂの凹所（ピット）２０ａに占める体積割合である空隙率が３０〜５０パーセントであることが好ましい。空隙率については、空隙率０パーセントは図９（ｂ）に示すように凹所内に空隙がまったくなくて、凹所が樹脂アンカーで完全に満たされている状態であり、空隙率１００パーセントは凹所内に樹脂アンカーがまったく入り込んでいない状態である。
【００４５】
封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の一部が樹脂アンカー２１ａとして外装（アルミニウム）ケース２０の内壁面の全域にわたって形成された微細凹凸２０Ａの個々の凹所（ピット）２０ａに入り込み固化しているので、封止樹脂（エポキシ樹脂）２１と外装（アルミニウム）ケース２０との間にアンカー効果が働く。すなわち、外装（アルミニウム）ケース２０に対する封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の接着強度が大きなものとなる。
【００４６】
ここで特別な工夫は、図９（ａ）に示すように、凹所（ピット）２０ａ内での樹脂アンカー２１ａの固化状態について、最奥部を含めて凹所（ピット）２０ａの全体にわたって入り込んでいるのではなく、凹所（ピット）２０ａに空隙部２０ｂを残す状態で固化したものとなっているということである。封止樹脂（エポキシ樹脂）２１と外装（アルミニウム）ケース２０の線膨張係数の差異に起因して、熱サイクル試験・熱衝撃試験で温度変化によって封止樹脂（エポキシ樹脂）２１とともに樹脂アンカー２１ａが体積変化を生じると、その体積変化が凹所（ピット）２０ａの空隙部２０ｂにおいて吸収される。
【００４７】
図９（ｂ）に示すように、もしも凹所（ピット）２０ａの奥側に空隙部がなくて樹脂アンカー２１ａの奥端が凹所底部に突き当たっていると、温度変化による樹脂アンカー２１ａの体積変化が生じたときに外装（アルミニウム）ケース２０からの反力である応力が封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の本体部と樹脂アンカー２１ａとの境界領域に集中し、凹所（ピット）２０ａの開口縁Ｐに臨む部位でのクラックや界面Ｑにおける剥離が発生する。凹所（ピット）２０ａの開口縁Ｐに臨む部位でのクラックや界面Ｑにおける剥離は時間経過に伴って増加する。その結果、凹所（ピット）２０ａの内周面と樹脂アンカー２１ａとの接着に強度劣化を生じ、アンカー効果が減退する。凹所（ピット）２０ａに空隙部２０ｂがある場合でもその空隙率が低いときには、同様の現象が起きてアンカー効果の減退を招く。一方、空隙率が高すぎる場合には、凹所（ピット）２０ａの内周面に対する樹脂アンカー２１ａの接着面積が少なすぎて、充分なアンカー効果が得られない。
【００４８】
しかるに、本発明では空隙率が３０〜５０パーセントとされ、空隙率３０〜５０パーセントの凹所（ピット）２０ａが凹所全体の中で占める割合を１０パーセント以上とされ、かつ、前記凹所はその平均深さが１μｍ以上とされていることにより、熱サイクル試験・熱衝撃試験に際し、樹脂アンカー２１ａの体積変化に対して凹所（ピット）２０ａの奥側の空隙部２０ｂでの緩衝効果により応力集中を回避・緩和し、図９（ｂ）のような凹所（ピット）２０ａの開口縁Ｐに臨む部位でのクラックや界面Ｑにおける剥離を防止して、長期にわたりアンカー効果を充分に高い状態に維持させることができる。
【００４９】
なお、凹所（ピット）２０ａに占める空隙部２０ｂの空隙率、および空隙率３０〜５０パーセントの凹所（ピット）２０ａが凹所全体の中で占める割合は以下の方法により評価することができる。
【００５０】
具体的には、外装（アルミニウム）ケース２０内に溶融樹脂（エポキシ樹脂）を注入することによって充填し、固化した試料（金属化フィルムコンデンサ）の外装ケース２０と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１との切断断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察することにより行う。
【００５１】
上面に開口部を有する箱型の外装ケース２０の場合、切断し、観察する部位は、４つの側面と底面を併せた５つの面（内壁面）のそれぞれほぼ中央部とする。凹所２０ａの測定総数は５０箇所とし、上記した５つの面に対し各面１０箇所を測定・観察する。
【００５２】
そして、５０箇所の凹所断面から凹所２０ａに占める空隙部２０ｂの空隙率を評価するとともに、５０箇所の凹所２０ａ全体のうち空隙率３０〜５０パーセントの凹所２０ａが占める割合を算出する。
【００５３】
また、外装（アルミニウム）ケース２０に内壁面に凹所（ピット）２０ａを形成するにケミカルエッチングによって形成したので、凹所（ピット）２０ａの分布がきわめて高密度であり、その高密度に分布した多数の凹所（ピット）２０ａに対して樹脂アンカー２１ａが喰い込むため、全体として外装（アルミニウム）ケース２０と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１との接着強度がきわめて大きく、一層強力なアンカー効果が発揮される。
【００５４】
以上により、外装（アルミニウム）ケース２０に対する封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の接着強度が充分なものとなる。
【００５５】
温度サイクル試験として、金属化フィルムコンデンサを１時間ずつ−４０℃と１０５℃の各温度環境下に保持し、それを１サイクルとして繰り返す熱サイクル試験・熱衝撃試験を行った。
【００５６】
本発明実施例の上述した金属化フィルムコンデンサＡの場合、封止樹脂（エポキシ樹脂）２１と外装（アルミニウム）ケース２０の界面のクラック・剥離の状態を調べた。凹所（ピット）の深さ１μｍのサンプルにおいて、１０００サイクル経過時点で外装（アルミニウム）ケース２０と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の界面で剥離は発生しなかった。外部引き出し端子１７と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の界面でも同様に剥離は発生しなかった。
【００５７】
比較例として、次のサンプルを用い、本発明実施例と同じ条件で試験した。
【００５８】
凹所（ピット）なしのサンプルでは、２０サイクル時点で外装ケースとエポキシ樹脂の界面で剥離が発生した。
【００５９】
凹所（ピット）の深さ０．１μｍのサンプルでは、２０サイクル時点で外装ケースとエポキシ樹脂の界面で剥離が発生した。
【００６０】
凹所（ピット）の深さ０．５μｍのサンプルでは、２５０サイクル時点で外装ケースとエポキシ樹脂の界面で剥離が発生した。
【００６１】
なお、上記３つの比較例では、外部引き出し端子１７と封止樹脂（エポキシ樹脂）２１の界面では剥離は発生しなかった。
【００６２】
本発明にあっては、上記の実施例のほか次のような形態で実施してもよい。
【００６３】
（１）上記実施例ではコンデンサユニット１８を構成する金属化フィルム巻回体１２を複数としたが、コンデンサユニットとしては金属化フィルム巻回体１つとしてもよい。
【００６４】
（２）上記実施例では外部引き出し端子１７を端子プレート１７ａ、第１接続片１７ｂ…および第２接続片１７ｃからなる折り曲げした板状金属板と外部端子１７ｄから構成してあるが、外部引き出し端子の構造については上記実施例に限定されるものではなく、広く任意の形態のものが適用可能である。
【００６５】
（３）上記の実施例では金属化フィルム巻回体として、誘電体フィルムの片面に金属薄膜電極を形成したものを２枚絶縁マージンの位置を互いに逆にして重ね合わせ、巻回したものを用いた。しかし、本発明ではこれのみに限らずに、誘電体フィルムの両面に絶縁マージンを互いに逆配置する状態で金属薄膜電極を形成したものと、金属薄膜電極を形成していない誘電体フィルムとを重ね合わせ、巻回したものを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、外装ケースについて封止樹脂とは大きな線膨張係数の差異をもつ外装ケースを用いるケースモールド型の金属化フィルムコンデンサについて、外装ケースに対する封止樹脂の接着強度を充分なものとして熱サイクル耐性・熱衝撃耐性を向上する技術として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ  金属化フィルムコンデンサ
１０  コンデンサ素子
１２Ａ  金属化フィルム
１６  金属電極
１７  外部引き出し端子
１８  コンデンサユニット
２０  外装ケース（アルミニウムケース）
２０Ａ  微細凹凸
２０ａ  凹所（ピット）
２０ｂ  空隙部
２１  封止樹脂（エポキシ樹脂）
２１ａ  樹脂アンカー
【図１】
0006482399.tif 000002
【図２】
0006482399.tif 000003
【図３】
0006482399.tif 000004
【図４】
0006482399.tif 000005
【図５】
0006482399.tif 000006
【図６】
0006482399.tif 000007
【図７】
0006482399.tif 000008
【図８】
0006482399.tif 000009
【図９】
0006482399.tif 000010