(57)【要約】【課題】誘電体フィルムの薄膜化を図っても、良好な保安性及び十分な耐用寿命を確保することのできる金属化フィルムコンデンサを提供する。【解決手段】蒸着電極１Ｂ、２Ｂの有効電極幅Ｗの略中央部に絶縁スリット５を誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向に断続的に設け、絶縁マージン３側の第１電極７と、接続部４側の第２電極８とをヒューズ部６によって接続し、さらに、第１電極７に区画スリット９及び区画マージン１１を設けることで、小電極１２を誘電体フィルムの幅方向及び長手方向に複数設け、小電極１２は、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向に隣接する小電極１２、１２同士が、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向に相対的にずれて配置されており、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向に隣接する小電極１２とヒューズ部１０を介して接続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面もしくは両面に蒸着電極（１Ｂ）（２Ｂ）を形成した誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）を、蒸着電極（１Ｂ）（２Ｂ）同士が誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）を介して重なり合うようにして巻回もしくは積層してなる金属化フィルムコンデンサであって、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の幅方向の一方端部に絶縁マージン（３）を設け、他方端部にメタリコン電極との接続部（４）を形成するとともに、蒸着電極（１Ｂ）（２Ｂ）の有効電極幅（Ｗ）の略中央部に金属のない絶縁スリット（５）を誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の長手方向に断続的に設け、絶縁マージン（３）側の第１電極（７）と、接続部（４）側の第２電極（８）とを絶縁スリット（５）（５）間に設けたヒューズ部（６）によって接続し、さらに、第１電極（７）に金属のない区画スリット（９）を断続的に設けるとともに、金属のない区画マージン（１１）を設けることで、小電極（１２）を誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の幅方向及び長手方向に複数設け、第２電極（８）には、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の幅方向及び長手方向において小電極（１２）よりも幅広とされた大電極（１４）を設け、小電極（１２）は、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の長手方向の幅（Ｌ２）がそれぞれ略等しくされているとともに、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の幅方向に隣接する小電極（１２）（１２）同士が、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の長手方向に相対的にずれて配置されており、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の長手方向に隣接する小電極（１２）とは直接接続することなく、誘電体フィルム（１Ａ）（２Ａ）の幅方向に隣接する小電極（１２）と区画スリット（９）（９）間に設けたヒューズ部（１０）を介して接続していることを特徴とする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】
この発明は、誘電体フィルムに蒸着電極を形成した金属化フィルムを巻回もしくは積層してなる金属化フィルムコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属化フィルムコンデンサにおいて、誘電体フィルムの表面に蒸着された蒸着電極をスリットによって区画し、区画された蒸着電極をヒューズ部を介して接続する構成のものとしては、例えば特許文献１が挙げられる。上記構成のフィルムコンデンサにおいては、絶縁欠損部の蒸着電極を飛散させることで絶縁を回復する自己回復機能に加えて、自己回復機能で絶縁を回復できなかった場合に、ヒューズ部を切り離すことで絶縁を回復させる自己保安機能を備えていることから、高い信頼性を備えており、電力用、産業機器用、自動車用、家電機器用等幅広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、産業機器用や自動車のインバータ平滑用等において、フィルムコンデンサの更なる小型化、軽量化が求められている。そこで、近年、誘電体フィルムの薄膜化が進められているが、これに伴い、誘電体フィルムの電位傾度が増加し、絶縁不良が生じる虞があった。また、絶縁不良に起因して、フィルムコンデンサの信頼性の低下や耐用寿命の減少を招く虞があった。
【０００５】
そこで、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、誘電体フィルムの薄膜化を図っても、良好な保安性及び十分な耐用寿命を確保することのできる金属化フィルムコンデンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の金属化フィルムコンデンサは、片面もしくは両面に蒸着電極１Ｂ、２Ｂを形成した誘電体フィルム１Ａ、２Ａを、蒸着電極１Ｂ、２Ｂ同士が誘電体フィルム１Ａ、２Ａを介して重なり合うようにして巻回もしくは積層してなる金属化フィルムコンデンサであって、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向の一方端部に絶縁マージン３を設け、他方端部にメタリコン電極との接続部４を形成するとともに、蒸着電極１Ｂ、２Ｂの有効電極幅Ｗの略中央部に金属のない絶縁スリット５を誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向に断続的に設け、絶縁マージン３側の第１電極７と、接続部４側の第２電極８とを絶縁スリット５、５間に設けたヒューズ部６によって接続し、さらに、第１電極７に金属のない区画スリット９を断続的に設けるとともに、金属のない区画マージン１１を設けることで、小電極１２を誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向及び長手方向に複数設け、第２電極８には、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向及び長手方向において小電極１２よりも幅広とされた大電極１４を設け、小電極１２は、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向の幅Ｌ２がそれぞれ略等しくされているとともに、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向に隣接する小電極１２、１２同士が、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向に相対的にずれて配置されており、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの長手方向に隣接する小電極１２とは直接接続することなく、誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向に隣接する小電極１２と区画スリット９、９間に設けたヒューズ部１０を介して接続していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の金属化フィルムコンデンサでは、絶縁マージン側の第１電極を区画スリット及び区画マージンによって細分化してなる小電極を複数設けるとともに、これら小電極をヒューズ部を介して接続しているため、誘電体フィルムの薄膜化に伴って絶縁不良が生じ、自己保安機能が作動したとしても、容量の低下を極力抑えることができ、結果、耐用寿命を延ばすことができる。また、誘電体フィルムの幅方向に隣接する小電極を、誘電体フィルムの長手方向に相対的にずらして配置し、誘電体フィルムの幅方向に隣接する小電極同士をヒューズ部を介してそれぞれ接続している、換言すれば、１個の小電極が、絶縁マージン側または接続部側のいずれか一方側において２個の小電極と隣接し、この２個の小電極とそれぞれヒューズ部を介して接続しているため、ヒューズ部への電流の集中が抑制され、ヒューズ部の発熱を小さくすることができるとともに、ヒューズ部の動作性も良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る金属化フィルムコンデンサを示す平面図である。
【図２】本発明の異なる実施形態の金属化フィルムコンデンサを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、この発明の金属化フィルムコンデンサの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の金属化フィルムコンデンサは、図１に示すように、第１金属化フィルム１と第２金属化フィルム２とを重ね合わせることによって構成されている。具体的には、第１、第２金属化フィルム１、２は、第１誘電体フィルム１Ａ及び第２誘電体フィルム２Ａにアルミや亜鉛等をそれぞれ蒸着させ、第１誘電体フィルム１Ａ表面に第１蒸着電極１Ｂを、第２誘電体フィルム２Ａ表面に第２蒸着電極２Ｂを形成することで構成されており、第１、第２蒸着電極１Ｂ、２Ｂ間に第１、第２誘電体フィルム１Ａ、２Ａのいずれか一方を介在させるように、換言すれば、蒸着電極と誘電体フィルムとが交互になるようにして第１金属化フィルム１と第２金属化フィルム２とを重ね合わせ、これら第１、第２金属化フィルム１、２を巻回もしくは積層するとともに、第１、第２誘電体フィルム１Ａ、２Ａの幅方向両端部にメタリコン電極（図示しない）を形成することで構成されている。以下、金属化フィルムの具体的構成について詳細に説明するが、第１金属化フィルム１と第２金属化フィルム２とは略同様とされていることから、第１金属化フィルム１について説明する。
【００１０】
第１金属化フィルム１は、上述したように、第１誘電体フィルム１Ａの表面に第１蒸着電極１Ｂを形成することで構成されている。なお、第１誘電体フィルム１Ａの幅方向（以下、フィルム幅方向と称す）の一方端部には、メタリコン電極との接続を避けるため、第１誘電体フィルム１Ａの全長に亘って絶縁マージン３が設けられている。また、フィルム幅方向の他方端部には、メタリコン電極と接続するための電極接続部４が設けられている。
【００１１】
第１蒸着電極１Ｂには、その有効電極幅Ｗの略中央部に、第１誘電体フィルム１Ａの長手方向（以下、フィルム長手方向と称す）に金属の蒸着されない絶縁スリット５が断続的に且つ略等間隔に設けられている。また、絶縁スリット５、５間にはヒューズ部６が略等間隔に形成されており、絶縁マージン３側と電極接続部４側とに区画された蒸着電極同士はヒューズ部６によって接続されている。なお、以下、絶縁マージン３側の蒸着電極を第１分割電極７、電極接続部４側の蒸着電極を第２分割電極８と称す。
【００１２】
第１分割電極７には、第１分割電極７をフィルム幅方向に３分割するようにして、フィルム長手方向に金属の蒸着されない区画スリット９が断続的に且つ略等間隔に設けられている。また、区画スリット９、９間にはヒューズ部１０が略等間隔に形成されており、区画スリット９によって、フィルム幅方向に区画された蒸着電極同士がヒューズ部１０によって接続されている。なお、上記区画スリット９は、フィルム幅方向の内法寸法Ｌ１が５〜１０ｍｍとなるようにして設けられている。また、区画スリット９は、フィルム長手方向において、絶縁スリット５と略同位置に設けられており、区画スリット９、９間のヒューズ部１０は、フィルム長手方向において、絶縁スリット５、５間に設けられたヒューズ部６と略同位置に設けられている。すなわち、絶縁マージン３から電極接続部４までヒューズ部６、１０が直線状に並設された状態とされている。
【００１３】
また、第１分割電極７には、フィルム幅方向に金属の蒸着されない区画マージン１１が設けられている。区画マージン１１は、フィルム長手方向の間隔が略等しくなるようにして設けられており、絶縁スリット５と区画スリット９と区画マージン１１とで囲まれた蒸着電極、区画スリット９と区画マージン１１とで囲まれた蒸着電極、及び区画スリット９と区画マージン１１と絶縁マージン３とで囲まれた蒸着電極は、フィルム長手方向の幅Ｌ２がそれぞれ略同幅とされている。なお、絶縁スリット５と区画スリット９と区画マージン１１とで囲まれた蒸着電極、区画スリット９と区画マージン１１とで囲まれた蒸着電極、及び区画スリット９と区画マージン１１と絶縁マージン３とで囲まれた蒸着電極を、以下、それぞれ小電極１２と称す。
【００１４】
また、区画マージン１１は、区画スリット９毎にフィルム長手方向にずれて設けられている。具体的には、区画スリット９によって３分割された蒸着電極のうちの絶縁マージン３側の蒸着電極に設けられた区画マージン１１と、絶縁マージン３側の蒸着電極と絶縁スリット５側の蒸着電極との間に位置する蒸着電極に設けられた区画マージン１１とは、フィルム長手方向に、区画マージン１１、１１間距離の略１／２ずれており、さらに、絶縁マージン３側の蒸着電極と絶縁スリット５側の蒸着電極との間に位置する蒸着電極に設けられた区画マージン１１と、絶縁スリット５側の蒸着電極に設けられた区画マージン１１とは、フィルム長手方向に、区画マージン１１、１１間距離の略１／２ずれているのである。すなわち、区画マージン１１が絶縁マージン３から絶縁スリット５に向かうに従って区画スリット９毎にずれて配置され、小電極１２が千鳥配置とされており、ある１個の小電極１２が、フィルム幅方向の片側において、２個の小電極１２、１２に跨って隣接しているのである。
【００１５】
なお、区画マージン１１は、絶縁スリット５と区画スリット９、区画スリット９同士、区画スリット９と絶縁マージン３とを連結するようにして設けられるが、全ての絶縁スリット５や区画スリット９に設けられるのではなく、ひとつおきに設けられている。そのため、区画マージン１１、１１間には片側２個のヒューズ部６、６（または１０、１０）が位置することとなる。また、上述したように、フィルム幅方向に隣接する小電極１２、１２同士は、フィルム長手方向にずれて配置されており、ある１個の小電極１２が、フィルム幅方向の片側において、２個の小電極１２、１２とヒューズ部１０、１０を介してそれぞれ接続されている。なお、ヒューズ部６（１０）は区画マージン１１に対して線対称に設けられている。換言すれば、ヒューズ部６（１０）とヒューズ部６（１０）との略中間部に区画マージン１１が設けられている。また、フィルム長手方向に隣接する小電極１２、１２同士の間には、区画マージン１１が介在しており、直接接続されていない。
【００１６】
ところで、第２分割電極８は、フィルム幅方向に設けられる区画マージン１３によって、フィルム長手方向に区画されている。なお、区画マージン１３は、小電極１２の３個分の間隔をもって、絶縁スリット５から第１誘電体フィルム１Ａの電極接続部４側の端縁に亘って設けられている。従って、区画マージン１３、１３及び絶縁スリット５によって区画された蒸着電極（以下、大電極１４と称す）のフィルム長手方向の長さ（幅）Ｌ４は、小電極１２のフィルム長手方向の長さ（幅）Ｌ２よりも大とされている。また、大電極１４のフィルム幅方向の長さ（幅）Ｌ３においても、小電極１２のフィルム幅方向の長さ（幅）Ｌ１よりも大とされているが、これは、小電極１２のフィルム幅方向の長さＬ１及び長手方向の長さＬ２が、大電極１４のフィルム幅方向の長さＬ３及び長手方向の長さＬ４よりそれぞれ小とされているともいえる。また、フィルム長手方向に隣接する大電極１４、１４同士は直接接続されず、絶縁スリット５、５間に設けられたヒューズ部６や区画スリット９、９間に設けられたヒューズ部１０を介して互いに接続されている。
【００１７】
上記構成の金属化フィルムコンデンサにおいては、第１分割電極７を区画スリット９及び区画マージン１１によって細分化してなる小電極１２を複数設けるとともに、これら小電極１２をヒューズ部１０を介して接続しているため、誘電体フィルムの薄膜化に伴って絶縁不良が生じ、自己保安機能が作動したとしても、容量の低下を極力抑えることができ、結果、耐用寿命を延ばすことができる。特に、絶縁マージン３に隣接する小電極１２のフィルム幅方向の長さＬ１を５〜１０ｍｍとしていることで、区画スリット９や区画マージン１１による電極の欠損面積を抑えながらも、自己保安機能による過大な電極損失を抑えることができる、すなわち、バランスの取れた構成とすることができ、耐用寿命を効果的に長くすることができる。
【００１８】
また、フィルム幅方向に隣接する小電極１２を、フィルム長手方向に略１／２ずらして配置し、フィルム幅方向に隣接する小電極１２、１２同士をヒューズ部１０を介してそれぞれ接続している、換言すれば、ある１個の小電極１２が、絶縁マージン３側または接続部側のいずれか一方の片側において２個の小電極１２、１２と隣接し、この２個の小電極１２、１２とそれぞれヒューズ部１０を介して接続しているため、ヒューズ部１０への電流の集中が抑制され、ヒューズ部１０の発熱を小さくすることができるとともに、ヒューズ部１０の動作性も良好なものとすることができる。特に、ヒューズ部１０が、フィルム長手方向に略等間隔に設けられていることから、各々の小電極１２内やヒューズ部１０を流れる電流を均一化することができ、より一層の発熱低減や、ヒューズ部１０の動作性の向上を得られる。また、小電極１２と大電極１４においても、２個のヒューズ部６、６で接続されていることから、上記効果をより得ることができる。
【００１９】
以上に、この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この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。例えば、上記実施例においては、１個の小電極１２が２個のヒューズ部６、６によって大電極１４に接続されていたが、図２に示すように、１個のヒューズ部６によって大電極１４に接続される形態であっても良い。この状態においても、上記実施例と同様の作用効果を得られる。また、上記実施例においては、区画マージン１３が、絶縁スリット５から第１誘電体フィルム１Ａの電極接続側の端縁に亘って設けられていたが、第１誘電体フィルム１Ａの電極接続側の端縁に蒸着電極を残すようにし、端縁全域でメタリコン電極と接続できるようにしても良い。また、第１誘電体フィルム１Ａに第１蒸着電極１Ｂを、第２誘電体フィルム２Ａに第２蒸着電極２Ｂをそれぞれ設けていたが、一方の誘電体フィルムの両面に蒸着電極を設け、他方の誘電体フィルムを重ね合わせるようにしても良い。また、第１分割電極７は区画スリット９によってフィルム幅方向に３分割されていたが、２分割でも４分割以上であっても良い。また、小電極１２のフィルム幅方向の長さＬ１が５〜１０ｍｍとされていたが、絶縁マージン３と隣接する小電極１２のみフィルム幅方向の長さＬ１を５〜１０ｍｍにし、それ以外は適宜長さを変えても良い。また、第２分割電極８を区画する区画マージン１３を小電極１２の３個毎に設けていたが、これに限らず２個以下でも４個以上の間隔をあけて設けても良いし、区画マージン１３を設けなくても良い。すなわち、フィルム長手方向の全域に亘って大電極１４を設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００２０】
１Ａ・・第１誘電体フィルム、１Ｂ・・第１蒸着電極、２Ａ・・第２誘電体フィルム、２Ｂ・・第２蒸着電極、３・・絶縁マージン、４・・電極接続部、５・・絶縁スリット、６・・ヒューズ部、７・・第１分割電極、８・・第２分割電極、９・・区画スリット、１０・・ヒューズ部、１１・・区画マージン、１２・・小電極、１４・・大電極、Ｗ・・有効電極幅、Ｌ２・・小電極のフィルム長手方向の長さ
【図１】
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【図２】
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