(57)【要約】【課題】耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を高めることができ、且つその製造コストを抑制することのできるフィルムコンデンサを提供する。【解決手段】積層体５は、誘電体フィルム１ａ、１ｂにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部８ａと、誘電体フィルム１ａ、１ｂにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部８ｂとを有し、高熱伝導部８ａは、積層体５の内部から外部電極が形成された両側部６ａ、６ｂ以外の側部まで連続して設けられている。【選択図】図１
2016076573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高熱伝導フィラーを含む誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが少なくとも一部に積層されて形成された積層体と、該積層体の対向する位置に設けられた電極形成端部に形成された外部電極と、を備えるフィルムコンデンサであって、
前記積層体は、前記誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、前記誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、
前記高熱伝導部は、前記積層体の内部から前記電極形成端部以外の側部まで連続して設けられているフィルムコンデンサ。
【請求項２】
前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域と、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域とを有し、
前記誘電体フィルムの厚さ方向で視た際に、前記高熱伝導領域が、前記誘電体フィルムの内部から前記電極形成端部以外の側部に対応する端部まで連続して設けられ、
前記誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが厚さ方向で積層されて、前記積層体が形成されている、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項３】
前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された高熱伝導フィルムと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルムとを有し、
前記高熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に内側に積層され、前記低熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に外側に積層されて、前記積層体が形成されている、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域と、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域とを有し、前記誘電体フィルムの厚さ方向で視た際に、前記高熱伝導領域が、前記誘電体フィルムの内部から前記電極形成端部以外の側部に対応する端部まで連続して設けられた高熱伝導フィルムと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルムとを有し、
前記高熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に内側に積層され、前記低熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に外側に積層されて、前記積層体が形成されている、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項５】
前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域と、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域とを有し、
前記誘電体フィルムの厚さ方向で視た際に、前記高熱伝導領域が、前記誘電体フィルムの内部に設けられ、
前記誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが厚さ方向で積層されて、前記積層体が形成されている、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項６】
前記積層体は、一対の金属化フィルムを厚さ方向で重畳することにより若しくは一対の金属化フィルムを捲回することにより形成されている、請求項１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し、特に耐熱性及び放熱性と加工性に優れたフィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリプロピレン等からなる誘電体フィルムの表面にアルミニウム等の金属を蒸着した金属化フィルムコンデンサ（金属蒸着電極型コンデンサやメタライズドフィルムコンデンサ（metalized film capacitor）ともいう）は、高耐電圧で低損失の電気特性を有することから、家電産業や自動車産業等の様々な産業分野で使用されている。
【０００３】
ところで、この種のフィルムコンデンサは、静電容量の温度依存性が大きく、温度が高くなると静電容量が小さくなることが知られている。また、たとえば、使用中に、大きな高周波ノイズ、突入電流や短絡電流、雷サージ電流が流れて使用温度が高くなると、コンデンサの温度が高温から室温等に戻る際に誘電体フィルムの内部にクラックが発生し、それにより、リーク電流が増大するとともに高電界にも耐えなくなって耐電圧が低下することが知られている。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１には、誘電体フィルムと導電体とで構成されたコンデンサ素子を有し、誘電体フィルムに含まれる合成高分子化合物が、４Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する絶縁性セラミックス微粒子を含有している高耐熱フィルムコンデンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている高耐熱フィルムコンデンサによれば、誘電体フィルムに含まれる合成高分子化合物が４Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する絶縁性セラミックス微粒子を含有しているので、耐熱性及び熱放散性に優れ、電流密度を大きくして定格容量を増大させることができる。また、冷却装置（ファンやヒートシンク）等を不要にでき、当該コンデンサの構成を簡略化して、小型化及び低コスト化を図ることができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている高耐熱フィルムコンデンサにおいては、誘電体フィルムが、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、アルミナ、炭化珪素、ダイヤモンド、及び窒化ホウ素等からなる絶縁性セラミックス微粒子を含有する合成高分子化合物を全体的に分散された状態で含んでいるため、誘電体フィルム自体の靱性が低下してその加工性が低下する（例えば、誘電体フィルムの靱性が低いと、誘電体フィルムの表面に蒸着金属を蒸着させる際に、誘電体フィルムにかかる応力によって当該誘電体フィルムが破断する可能性がある）といった問題や、その製造コストが高騰するといった問題があった。
【０００８】
本発明は上記する課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を高めることができ、且つその製造コストを抑制することのできるフィルムコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明によるフィルムコンデンサは、高熱伝導フィラーを含む誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが少なくとも一部に積層されて形成された積層体と、該積層体の対向する位置に設けられた電極形成端部に形成された外部電極と、を備えるフィルムコンデンサであって、前記積層体は、前記誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、前記誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、前記高熱伝導部は、前記積層体の内部から前記電極形成端部以外の側部まで連続して設けられているものである。
【００１０】
ここで、本発明のフィルムコンデンサを構成する誘電体フィルムの形成素材としては、たとえば、紙、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、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリイミドアミドなどを挙げることができる。また、前記誘電体フィルムの表面に形成される金属電極は、誘電体フィルムの表面に金属箔を配置したり、誘電体フィルムの表面に蒸着金属を蒸着させて形成することができ、その金属箔や蒸着金属の形成素材としては、たとえば、アルミニウム（Al）、亜鉛（Zn）、スズ（Sn）、銅（Cu）、鉄（Fe）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）などの金属、あるいはこれらの合金などを挙げることができる。また、蒸着金属は、たとえば真空蒸着法、スパッタ法、レーザーアブレーション法などの真空成膜法により形成することができる。
【００１１】
また、誘電体フィルムに含まれる高熱伝導フィラーとは、少なくとも誘電体フィルムの形成素材よりも熱伝導率が高いフィラーであり、その形成素材としては、たとえば、シリカ（SiO2）、フッ化カルシウム（CaF2）、アルミナ（Al2O3）、酸化マグネシウム（MgO）、窒化ホウ素（BN）、窒化アルミニウム（AlN）、カーボンナノチューブ（CNT）などを挙げることができる。
【００１２】
また、本発明のフィルムコンデンサの積層体は、一対の金属化フィルムを厚さ方向で複数重畳することにより形成してもよいし、一対の金属化フィルムを捲芯周りに捲回することにより形成してもよい。なお、金属化フィルムを捲芯周りに捲回する場合、その捲芯は、所定の断面形状を有する軸状の芯部材であってもよいし、空芯であってもよい。
【００１３】
上記する形態のフィルムコンデンサによれば、金属化フィルムが積層されて形成された積層体が、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、その高熱伝導部が、積層体の内部から該積層体の外部電極が形成された電極形成端部以外の側部まで連続して設けられている。これにより、当該積層体の内部で発生した熱は、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部を介して電極形成端部以外の側部まで伝熱されてその外部へ放熱される。それと共に、積層体を構成する金属化フィルムの少なくとも一部は、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い低熱伝導部から構成される。そのため、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を確保でき、且つその製造コストを効果的に抑制することができる。
【００１４】
なお、積層体の内部とは、当該積層体の外部に隣接する金属化フィルムよりも内側の金属化フィルムのうち、外部電極が形成された電極形成端部以外の側部を除いた部分を意味している。
【００１５】
また、上記するフィルムコンデンサの好ましい形態は、前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域と、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域とを有し、前記誘電体フィルムの厚さ方向で視た際に、前記高熱伝導領域が、前記誘電体フィルムの内部から前記電極形成端部以外の側部に対応する端部まで連続して設けられ、前記誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが厚さ方向で積層されて、前記積層体が形成されているものである。
【００１６】
また、上記するフィルムコンデンサの別の好ましい形態は、前記積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された高熱伝導フィルムと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルムとを有し、前記高熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に内側に積層され、前記低熱伝導フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが積層方向で相対的に外側に積層されて、前記積層体が形成されているものである。
【００１７】
上記する形態のフィルムコンデンサによれば、簡単な構成でもって、当該フィルムコンデンサの積層体を形成することができる。特に、積層体を構成する誘電体フィルムが、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域と、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域とを有し、誘電体フィルムの厚さ方向で視た際に、高熱伝導領域が、誘電体フィルムの内部から前記電極形成端部以外の側部に対応する端部まで連続して設けられ、その誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムが厚さ方向で積層されて前記積層体が形成されている場合には、当該積層体の表面における高熱伝導領域（高熱伝導部）の表面積を確保できると共に、電極形成端部が低熱伝導領域（低熱伝導部）から構成されるため、耐熱性及び放熱性をより高めることができると共に、その加工性をより確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から理解できるように、本発明のフィルムコンデンサによれば、金属化フィルムが積層されて形成された積層体が、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、その高熱伝導部が、積層体の内部から該積層体の外部電極が形成された電極形成端部以外の側部まで連続して設けられていることにより、高熱伝導フィラーを含む誘電体フィルムを用いたフィルムコンデンサにおいて、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を高めることができ、且つその製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のフィルムコンデンサの実施形態１の基本構成を示す斜視図である。
【図２】図１で示すフィルムコンデンサの積層体を分解して示す分解斜視図である。
【図３】本発明のフィルムコンデンサの実施形態２の基本構成を示す斜視図である。
【図４】図３で示すフィルムコンデンサの積層体を分解して示す分解斜視図である。
【図５】本発明のフィルムコンデンサの実施形態３の基本構成を示す斜視図である。
【図６】本発明のフィルムコンデンサの実施形態４の積層体を分解して示す分解斜視図である。
【図７】本発明のフィルムコンデンサの実施形態５の基本構成を示す断面斜視図である。
【図８】図７で示すフィルムコンデンサの積層体の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図９】検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度測定方法を模式的に説明した模式図である。
【図１０】検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定結果を示す図である。
【図１１】検査用試験体によるフィルムコンデンサの冷却温度と中心部温度の関係の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
［実施形態１］
図１は、本発明のフィルムコンデンサの実施形態１の基本構成を示す斜視図であり、図２は、図１で示すフィルムコンデンサの積層体を分解して示す分解斜視図である。
【００２２】
図示するフィルムコンデンサ１０は、主に、略矩形状の誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に金属電極２ａ、２ｂが形成された金属化フィルム５ａ、５ｂが厚さ方向（図中、Ｚ方向）で積層されて形成された略矩形状の積層体５と、積層体５の対向する（図示例では、左右方向（図中、Ｘ方向）で対向する）両側部（電極形成端部）６ａ、６ｂに形成された外部電極９ａ、９ｂと、を備えている。
【００２３】
前記積層体５は、厚さが数μm〜数十μm程度の一対の誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に、内部電極を構成する金属電極２ａ、２ｂが膜状に形成された一対の金属化フィルム５ａ、５ｂを厚さ方向で複数重畳する（重ね合わせる）ことにより形成されている。この一対の金属化フィルム５ａ、５ｂは、一方が正極を構成し、他方が負極を構成しており、正極を構成する金属化フィルムと負極を構成する金属化フィルムとが交互に積層されて形成されている。
【００２４】
なお、誘電体フィルム１ａ、１ｂの形成素材としては、たとえば、紙、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、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリイミドアミドなどを挙げることができる。また、誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に形成される金属電極２ａ、２ｂは、上記誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に金属箔を配置したり、誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に蒸着金属を蒸着させて形成することができ、その金属箔や蒸着金属の形成素材としては、たとえば、アルミニウム（Al）、亜鉛（Zn）、スズ（Sn）、銅（Cu）、鉄（Fe）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）などの金属、あるいはこれらの合金などを挙げることができる。また、蒸着金属は、たとえば真空蒸着法、スパッタ法、レーザーアブレーション法などの真空成膜法により形成することができる。
【００２５】
また、前記積層体５を構成する各誘電体フィルム１ａ、１ｂは、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い（すなわち、熱伝導率の高い）高熱伝導領域３ａ、３ｂと、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない（すなわち、熱伝導率の低い）低熱伝導領域４ａ、４ｂとを有している。
【００２６】
図示例では、高熱伝導領域３ａ、３ｂは、誘電体フィルム１ａ、１ｂを左右方向で略均等に３分割した中央部に前後方向（図中、Ｙ方向）に亘って設けられ、低熱伝導領域４ａ、４ｂは、中央部に設けられた高熱伝導領域３ａ、３ｂの側部（誘電体フィルム１ａ、１ｂを左右方向で略均等に３分割した左側部および右側部）に設けられている。言い換えれば、高熱伝導領域３ａ、３ｂは、誘電体フィルム１ａ、１ｂの厚さ方向で視た際に、当該誘電体フィルム１ａ、１ｂの内部（特に、その中心部）から外部電極９ａ、９ｂが形成された両側部６ａ、６ｂ以外の側部（図示例では、前側部および後側部）に対応する端部（図示例では、前端部および後端部）まで連続して設けられており、低熱伝導領域４ａ、４ｂは、外部電極９ａ、９ｂが形成された両側部６ａ、６ｂに対応する端部（図示例では、左端部および右端部）に設けられている。
【００２７】
このような高熱伝導領域３ａ、３ｂと低熱伝導領域４ａ、４ｂとを有する誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に金属電極２ａ、２ｂが形成された金属化フィルム５ａ、５ｂが、高熱伝導領域３ａ、３ｂが重畳するように積層される（図２参照）ことで、誘電体フィルム１ａ、１ｂの高熱伝導領域３ａ、３ｂとその上面に形成された金属電極とからなる高熱伝導部８ａが、積層体５を左右方向で略均等に３分割した中央部に（前後方向かつ上下方向に亘って）形成され、低熱伝導領域４ａ、４ｂとその上面に形成された金属電極とからなる低熱伝導部８ｂが、高熱伝導部８ａの側部（積層体５を左右方向で略均等に３分割した左側部および右側部）に形成される。そして、その低熱伝導部８ｂ（の端部）に亜鉛等の溶融金属を溶射し、その溶融金属が当該低熱伝導部８ｂ（の端部）の表面に固着されて前記外部電極（メタリコン電極ともいう）９ａ、９ｂが形成される。
【００２８】
なお、誘電体フィルム１ａ、１ｂに含まれる高熱伝導フィラーとは、少なくとも誘電体フィルム１ａ、１ｂの形成素材よりも熱伝導率が高いフィラーであり、その形成素材としては、たとえば、シリカ（SiO2）、フッ化カルシウム（CaF2）、アルミナ（Al2O3）、酸化マグネシウム（MgO）、窒化ホウ素（BN）、窒化アルミニウム（AlN）、カーボンナノチューブ（CNT）、酸化ベリリウム、炭化珪素、ダイヤモンドなどを挙げることができる。
【００２９】
また、上記のように構成されたフィルムコンデンサ１０は、たとえば溶接等により各外部電極９ａ、９ｂにバスバーが取り付けられ、その状態でエポキシ樹脂等からなるモールド材でモールドされることとなる。
【００３０】
このように、本実施形態１のフィルムコンデンサ１０によれば、金属化フィルム５ａ、５ｂが厚さ方向で積層されて形成された積層体５が、誘電体フィルム１ａ、１ｂにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い（熱伝導率の高い）高熱伝導部８ａと、誘電体フィルム１ａ、１ｂにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない（熱伝導率の低い）低熱伝導部８ｂとを有し、その高熱伝導部８ａが、積層体５の内部（特に、高温となり得る中心部）から外部電極９ａ、９ｂが形成された両側部（電極形成端部）６ａ、６ｂ以外の側部（図示例では、前後および上下の側部）まで連続して設けられている。これにより、当該積層体５の内部で発生した熱は、高熱伝導部８ａを介して外部電極９ａ、９ｂが形成された両側部６ａ、６ｂ以外の側部まで伝熱されてその外部へ放熱される。それと共に、外部電極９ａ、９ｂが形成される両側部６ａ、６ｂとその内側の部分は、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い低熱伝導部８ｂから構成される。そのため、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性（例えば、誘電体フィルム１ａ、１ｂの表面に蒸着金属を蒸着させて金属電極２ａ、２ｂを形成する加工の加工性）を確実に確保でき、且つその製造コストを効果的に抑制することができる。
【００３１】
［実施形態２］
図３は、本発明のフィルムコンデンサの実施形態２の基本構成を示す斜視図であり、図４は、図３で示すフィルムコンデンサの積層体を分解して示す分解斜視図である。図３で示す実施形態２のフィルムコンデンサ１０Ａは、上記した実施形態１のフィルムコンデンサ１０に対し、積層体の内部構造が相違しており、その他の構成は実施形態１のフィルムコンデンサ１０とほぼ同様である。したがって、実施形態１のフィルムコンデンサ１０と同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００３２】
本実施形態２では、フィルムコンデンサ１０Ａの積層体５Ａを構成する各誘電体フィルム１ａＡ、１ｂＡは、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された高熱伝導フィルム１ａａＡ、１ｂａＡと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルム１ａｂＡ、１ｂｂＡとを有している。
【００３３】
そして、高熱伝導フィルム１ａａＡ、１ｂａＡの表面に金属電極２ａＡ、２ｂＡが形成された金属化フィルム５ａａＡ、５ｂａＡが積層方向（厚さ方向）で中央部に積層され、低熱伝導フィルム１ａｂＡ、１ｂｂＡの表面に金属電極２ａＡ、２ｂＡが形成された金属化フィルム５ａｂＡ、５ｂｂＡが積層方向（厚さ方向）で金属化フィルム５ａａＡ、５ｂａＡの上側および下側に積層されている（図４参照）。これにより、高熱伝導フィルム１ａａＡ、１ｂａＡの上面に金属電極２ａＡ、２ｂＡが形成された金属化フィルム５ａａＡ、５ｂａＡからなる高熱伝導部８ａＡが、積層体５Ａの積層方向で中央部に（前後方向かつ左右方向に亘って）形成され、低熱伝導フィルム１ａｂＡ、１ｂｂＡの上面に金属電極２ａＡ、２ｂＡが形成された金属化フィルム５ａｂＡ、５ｂｂＡからなる低熱伝導部８ｂＡが、高熱伝導部８ａＡの積層方向で外側（上側および下側）に（前後方向かつ左右方向に亘って）形成される。
【００３４】
このような実施形態２のフィルムコンデンサ１０Ａにおいても、上記した実施形態１のフィルムコンデンサ１０と同様、金属化フィルム５ａＡ、５ｂＡが厚さ方向で積層されて形成された積層体５Ａが、誘電体フィルム１ａＡ、１ｂＡにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い（熱伝導率の高い）高熱伝導部８ａＡ（金属化フィルム５ａａＡ、５ｂａＡ）と、誘電体フィルム１ａＡ、１ｂＡにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない（熱伝導率の低い）低熱伝導部８ｂＡ（金属化フィルム５ａｂＡ、５ｂｂＡ）とを有し、その高熱伝導部８ａＡが、積層体５Ａの内部（特に、高温となり得る中心部）から外部電極９ａＡ、９ｂＡが形成された両側部（電極形成端部）６ａＡ、６ｂＡ以外の側部（図示例では、前後の側部）まで連続して設けられている。これにより、当該積層体５Ａの内部で発生した熱は、高熱伝導部８ａＡを介して外部電極９ａＡ、９ｂＡが形成された両側部６ａＡ、６ｂＡ以外の側部まで伝熱されてその外部へ放熱される。それと共に、外部電極９ａＡ、９ｂＡが形成される両側部６ａＡ、６ｂＡの一部（図示例では、上側部分および下側部分）とその内側の部分は、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い低熱伝導部８ｂＡから構成される。そのため、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を確実に確保でき、且つその製造コストを効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、実施形態２のフィルムコンデンサ１０Ａでは、積層体５Ａを構成する誘電体フィルム１ａＡ、１ｂＡが、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された高熱伝導フィルム１ａａＡ、１ｂａＡと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルム１ａｂＡ、１ｂｂＡとから構成されるため、積層体５Ａの内部構成を簡素化できるといった利点もある。
【００３６】
［実施形態３］
図５は、本発明のフィルムコンデンサの実施形態３の基本構成を示す斜視図である。図５で示す実施形態３のフィルムコンデンサ１０Ｂは、上記した実施形態１、２のフィルムコンデンサ１０、１０Ａに対し、積層体の内部構造が相違しており、その他の構成は実施形態１、２のフィルムコンデンサ１０、１０Ａとほぼ同様である。したがって、実施形態１、２のフィルムコンデンサ１０、１０Ａと同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施形態３では、フィルムコンデンサ１０Ｂの積層体５Ｂを構成する各誘電体フィルム１ａＢ、１ｂＢは、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域３ａＢ、３ｂＢと、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域４ａＢ、４ｂＢとを有する高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢと、高熱伝導フィラーが相対的に低い含有率で分散配置された若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導フィルム１ａｂＢ、１ｂｂＢとを有している。
【００３８】
実施形態１のフィルムコンデンサ１０の高熱伝導領域３ａ、３ｂおよび低熱伝導領域４ａ、４ｂと同様、高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢの高熱伝導領域３ａＢ、３ｂＢは、誘電体フィルム１ａＢ、１ｂＢ（高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢ）を左右方向で略均等に３分割した中央部に前後方向に亘って設けられ、低熱伝導領域４ａＢ、４ｂＢは、中央部に設けられた高熱伝導領域３ａＢ、３ｂＢの側部（誘電体フィルム１ａＢ、１ｂＢ（高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢ）を左右方向で略均等に３分割した左側部および右側部）に設けられている。
【００３９】
そして、高熱伝導領域３ａＢ、３ｂＢと低熱伝導領域４ａＢ、４ｂＢとを有する高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢの表面に金属電極２ａＢ、２ｂＢが形成された金属化フィルム５ａａＢ、５ｂａＢが積層方向（厚さ方向）で中央部に積層され、低熱伝導フィルム１ａｂＢ、１ｂｂＢの表面に金属電極２ａＢ、２ｂＢが形成された金属化フィルム５ａｂＢ、５ｂｂＢが積層方向（厚さ方向）で金属化フィルム５ａａＢ、５ｂａＢの上側および下側に積層されている。これにより、高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢの高熱伝導領域３ａＢ、３ｂＢとその上面に形成された金属電極とからなる高熱伝導部８ａＢが、積層体５Ｂを左右方向で略均等に３分割した中央部かつ積層体５Ｂの積層方向で中央部に（前後方向に亘って）形成され、高熱伝導フィルム１ａａＢ、１ｂａＢの低熱伝導領域４ａＢ、４ｂＢとその上面に形成された金属電極および低熱伝導フィルム１ａｂＢ、１ｂｂＢの上面に金属電極が形成された金属化フィルム５ａｂＢ、５ｂｂＢからなる低熱伝導部８ｂＢが、高熱伝導部８ａＢの外側（左側および右側、上側および下側）に形成される。
【００４０】
このような実施形態３のフィルムコンデンサ１０Ｂにおいても、上記した実施形態１、２のフィルムコンデンサ１０、１０Ａと同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
［実施形態４］
図６は、本発明のフィルムコンデンサの実施形態４の積層体を分解して示す分解斜視図である。図６で示す実施形態４のフィルムコンデンサ１０Ｃは、上記した実施形態１〜３のフィルムコンデンサ１０、１０Ａ、１０Ｂに対し、積層体の内部構造が相違しており、その他の構成は実施形態１〜３のフィルムコンデンサ１０、１０Ａ、１０Ｂとほぼ同様である。したがって、実施形態１〜３のフィルムコンデンサ１０、１０Ａ、１０Ｂと同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００４２】
本実施形態４では、フィルムコンデンサ１０Ｃの積層体５Ｃを構成する各誘電体フィルム１ａＣ、１ｂＣは、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣと、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導領域４ａＣ、４ｂＣとを有している。
【００４３】
図示例では、高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣは、誘電体フィルム１ａＣ、１ｂＣの厚さ方向で視た際に、当該誘電体フィルム１ａＣ、１ｂＣの中央部に（平面視で略矩形状に）設けられ、低熱伝導領域４ａＣ、４ｂＣは、中央部に設けられた高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣの周囲に設けられている。
【００４４】
そして、このような高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣと低熱伝導領域４ａＣ、４ｂＣとを有する誘電体フィルム１ａＣ、１ｂＣの表面に金属電極２ａＣ、２ｂＣが形成された金属化フィルム５ａＣ、５ｂＣが、高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣが重畳するように積層されることで、誘電体フィルム１ａＣ、１ｂＣの高熱伝導領域３ａＣ、３ｂＣとその上面に形成された金属電極とからなる高熱伝導部８ａＣが、積層体５Ｃの（平面視で）中央部に（上下方向に亘って）形成され、低熱伝導領域４ａＣ、４ｂＣとその上面に形成された金属電極とからなる低熱伝導部８ｂＣが、高熱伝導部８ａＣの周囲に形成される。
【００４５】
このような実施形態４のフィルムコンデンサ１０Ｃにおいても、上記した実施形態１〜３のフィルムコンデンサ１０、１０Ａ、１０Ｂと同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
［実施形態５］
図７は、本発明のフィルムコンデンサの実施形態５の基本構成を示す断面斜視図であり、図８は、図７で示すフィルムコンデンサの積層体の一部を分解（展開）して示す分解斜視図である。図７および図８で示す実施形態５のフィルムコンデンサ１０Ｄは、上記した実施形態１のフィルムコンデンサ１０に対し、積層体の内部構造が相違しており、その他の構成は実施形態１のフィルムコンデンサ１０とほぼ同様である。したがって、実施形態１のフィルムコンデンサ１０と同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００４７】
図示するフィルムコンデンサ１０Ｄは、主に、長尺状の一対の金属化フィルム５ａＤ、５ｂＤ（長尺状の誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤの表面に金属電極２ａＤ、２ｂＤが形成された金属化フィルム５ａＤ、５ｂＤ）を捲芯ＬＤ周りで捲回することにより形成された積層体５Ｄと、積層体５Ｄの対向する（捲芯ＬＤ方向の）両端部（電極形成端部）６ａＤ、６ｂＤに形成された外部電極９ａＤ、９ｂＤと、を備えている。なお、捲芯ＬＤは、たとえば円柱状や円筒状等の芯部材から構成してもよいし、芯部材を使用しない空芯であってもよい。また、金属化フィルム５ａＤ、５ｂＤは、たとえば、断面略円形状に捲回してもよいし、断面略矩形状等に捲回してもよい。
【００４８】
また、前記積層体５Ｄを構成する各誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤは、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い（すなわち、熱伝導率の高い）高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤと、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない（すなわち、熱伝導率の低い）低熱伝導領域４ａＤ、４ｂＤとを有している。
【００４９】
図示例では、高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤは、誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤを左右方向で略均等に３分割した中央部に（長尺方向に亘って）連続して設けられ、低熱伝導領域４ａＤ、４ｂＤは、中央部に設けられた高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤの側部（誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤを左右方向で略均等に３分割した左側部および右側部）に連続して設けられている。
【００５０】
このような高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤと低熱伝導領域４ａＤ、４ｂＤとを有する誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤの表面に金属電極２ａＤ、２ｂＤが形成された金属化フィルム５ａＤ、５ｂＤが、高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤが重畳するように捲回される（図８参照）ことで、誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤの高熱伝導領域３ａＤ、３ｂＤとその上面に形成された金属電極とからなる高熱伝導部８ａＤが、積層体５Ｄを左右方向で略均等に３分割した中央部に（径方向に亘って）形成され、低熱伝導領域４ａＤ、４ｂＤとその上面に形成された金属電極とからなる低熱伝導部８ｂＤが、高熱伝導部８ａＤの側部（積層体５Ｄを左右方向で略均等に３分割した左側部および右側部）に形成される。
【００５１】
このような実施形態５のフィルムコンデンサ１０Ｄにおいても、上記した実施形態１のフィルムコンデンサ１０と同様、金属化フィルム５ａＤ、５ｂＤが厚さ方向で積層されて形成された積層体５Ｄが、誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い（熱伝導率の高い）高熱伝導部８ａＤと、誘電体フィルム１ａＤ、１ｂＤにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない（熱伝導率の低い）低熱伝導部８ｂＤとを有し、その高熱伝導部８ａＤが、積層体５Ｄの内部（特に、高温となり得る中心部）から外部電極９ａＤ、９ｂＤが形成された両端部６ａＤ、６ｂＤ以外の周側部まで連続して設けられている。これにより、当該積層体５Ｄの内部で発生した熱は、高熱伝導部８ａＤを介して外部電極９ａＤ、９ｂＤが形成された両端部（電極形成端部）６ａＤ、６ｂＤ以外の周側部まで伝熱されてその外部へ放熱される。それと共に、外部電極９ａＤ、９ｂＤが形成される両端部６ａＤ、６ｂＤとその内側の部分は、高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い低熱伝導部８ｂＤから構成される。そのため、耐熱性及び放熱性を維持しつつ、その加工性を確実に確保でき、且つその製造コストを効果的に抑制することができる。
【００５２】
なお、上記した実施形態１〜５では、フィルムコンデンサのうちで最も高温となり得る中心部の熱を効果的に放熱するため、高熱伝導領域や高熱伝導フィルムから構成される高熱伝導部が、当該フィルムコンデンサ（の積層体）の中心部を通る位置に設けられているが、前記高熱伝導部は、当該フィルムコンデンサ（の積層体）の内部から側部まで連続して設けられていれば、必ずしも当該フィルムコンデンサ（の積層体）の中心部を通る必要はない。前記高熱伝導部は、フィルムコンデンサの配置環境等に応じて、その位置や全体に対する大きさ（範囲）を適宜に変更してもよいし、当該フィルムコンデンサの積層体の複数の位置に分割して設けてもよい。
【００５３】
［検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布を測定した実験とその結果］
本発明者等は、積層体の内部構造が異なる複数の検査用試験体（実施例１、２、比較例１、２）を作製し、それぞれの検査用試験体に対して積層体内部の温度分布測定を実施した。
【００５４】
＜検査用試験体のフィルムコンデンサの作製方法＞
まず、実施例１、２および比較例１、２による検査用試験体のフィルムコンデンサの作製方法を概説すると、本発明者等は、実施例１によるフィルムコンデンサとして、上記した実施形態１のフィルムコンデンサを使用し、その誘電体フィルムの左右方向（外部電極が形成された両側部へ向かう方向）の寸法に対する高熱伝導領域の左右方向の寸法の割合を約30%とした。また、実施例２によるフィルムコンデンサとして、上記した実施形態２のフィルムコンデンサを使用し、その積層体の上下方向（積層方向）の寸法に対する高熱伝導フィルムの上下方向の寸法の割合を約30%とした。また、比較例１によるフィルムコンデンサとして、高熱伝導フィラーを含まない誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムを重畳することにより形成された積層体と、該積層体の対向する両側部に形成された外部電極と、からなるフィルムコンデンサを使用した。また、比較例２によるフィルムコンデンサとして、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率（実施例１の高熱伝導領域における含有率や実施例２の高熱伝導フィルムにおける含有率と同等）で分散配置された誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムを重畳することにより形成された積層体と、該積層体の対向する両側部に形成された外部電極と、からなるフィルムコンデンサを使用した。
【００５５】
ここで、実施例１の検査用試験体の高熱伝導領域、実施例２の検査用試験体の高熱伝導フィルム、比較例２の検査用試験体の誘電体フィルムの熱伝導率は約1.0W/m・Kであり、それ以外の部分の熱伝導率は0.1〜0.3W/m・K程度であった。
【００５６】
＜検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定方法＞
次に、検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定方法を概説すると、本発明者等は、図９で示すように、各検査用試験体の各外部電極にバスバーを取り付け、その状態でケース内に収容してエポキシ樹脂からなるモールド材でモールドすると共に、ケース下面と冷却器の冷却面とが当接するように冷却器上にケースを載置した。そして、バスバーを介して検査用試験体（フィルムコンデンサ）に通電した際の中心部から外部電極側の側部（端部）までの９箇所における温度を測定した。
【００５７】
ここで、各検査用試験体の素子容量は150μF、バイアスは300Vdc、リップルは10kHz、16Arms、温度測定時の雰囲気温度は90℃、冷却器の冷却面温度は50℃であった。
【００５８】
＜検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定結果＞
図１０は、検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定結果を示したものである。なお、図１０では、比較例２の中心部における温度を1として示している。
【００５９】
図示するように、比較例１では、フィルムコンデンサの中心部から外部電極側の端部に亘って、特にフィルムコンデンサの中心部に近くなるに従って高温となることが確認された。一方、実施例１、２では、フィルムコンデンサの中心部から外部電極側の端部に亘って、比較例２と同等の温度分布を有することが確認された。特に、フィルムコンデンサの中心部近傍では、実施例１が実施例２よりも比較例２に近い温度分布を有することが確認された。
【００６０】
この実験結果より、金属化フィルムが積層されて形成された積層体が、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、その高熱伝導部が、積層体の内部（特に、高温となり得る中心部）から外部電極が形成された両側部（電極形成端部）以外の側部まで連続して設けられていることにより、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムを重畳することにより形成された積層体からなるフィルムコンデンサと同等の耐熱性及び放熱性を実現でき、積層体の内部（特に、中心部）の温度を効果的に低減できることが実証された。
【００６１】
［検査用試験体によるフィルムコンデンサの冷却温度と中心部温度の関係を測定した実験とその結果］
本発明者等は、上記した複数の検査用試験体（実施例１、２、比較例１、２）を使用し、それぞれの検査用試験体に対して冷却温度を変更した際の積層体中心部の温度測定を実施した。なお、本実験には、図９で示した実験装置を使用し、冷却器の冷却面温度（すなわち、ケース下面）を40℃から55℃まで変化させた際の中心部における温度を測定した。なお、その他の実験条件は、上記した検査用試験体によるフィルムコンデンサの温度分布の測定方法と同様であった。
【００６２】
＜検査用試験体によるフィルムコンデンサの冷却温度と中心部温度の関係の測定結果＞
図１１は、検査用試験体によるフィルムコンデンサの冷却温度と中心部温度の関係の測定結果を示したものである。なお、図１１では、冷却器の冷却面温度が50℃のときの比較例２の中心部における温度を1として示している。
【００６３】
図示するように、比較例１では、冷却温度が45℃を超えると、フィルムコンデンサの中心部における温度（中心部温度）が上昇することが確認された。一方、実施例１、２では、冷却温度が45℃から50℃の間でも、比較例２と同様、中心部温度が急激に上昇しないことが確認された。また、冷却温度が50℃を超えると、実施例２では、中心部温度が次第に上昇するものの、実施例１では、比較例２と同様、中心部温度が急激に上昇しないことが確認された。すなわち、比較例１の検査用試験体では、冷却温度を45℃以下に設定する必要があるが、実施例２の検査用試験体では、冷却温度を50℃以下に設定すればよく、また、実施例１の検査用試験体では、冷却温度を55℃以上に設定してもよいことが確認された。
【００６４】
なお、本発明者等は、冷却器の冷却面がケースの外部電極側の側面と当接するように冷却器をケースに配置して冷却した場合であっても、図１１で示した結果と同様の結果が得られることを確認している。
【００６５】
この実験結果より、金属化フィルムが積層されて形成された積層体が、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に高い高熱伝導部と、誘電体フィルムにおける高熱伝導フィラーの含有率が相対的に低い若しくは高熱伝導フィラーを含まない低熱伝導部とを有し、その高熱伝導部が、積層体の内部（特に、高温となり得る中心部）から外部電極が形成された両側部（電極形成端部）以外の側部まで連続して設けられていることにより、高熱伝導フィラーが相対的に高い含有率で分散配置された誘電体フィルムの表面に金属電極が形成された金属化フィルムを重畳することにより形成された積層体からなるフィルムコンデンサと同等の耐熱性及び放熱性を実現でき、当該フィルムコンデンサの使用範囲若しくは適用範囲を格段に拡張し得ることが実証された。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ、１ｂ…誘電体フィルム、２ａ、２ｂ…金属電極、３ａ、３ｂ…高熱伝導領域、４ａ、４ｂ…低熱伝導領域、５…積層体、５ａ、５ｂ…金属化フィルム、６ａ、６ｂ…側部（電極形成端部）、８ａ…高熱伝導部、８ｂ…低熱伝導部、９ａ、９ｂ…外部電極、１０…フィルムコンデンサ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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