CN101821823A - 壳体模制型电容器及其制造方法 - Google Patents

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CN101821823A CN200880111232A CN200880111232A CN101821823A CN 101821823 A CN101821823 A CN 101821823A CN 200880111232 A CN200880111232 A CN 200880111232A CN 200880111232 A CN200880111232 A CN 200880111232A CN 101821823 A CN101821823 A CN 101821823A
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Abstract

本发明提供壳体模制型电容器及其制造方法。壳体模制型电容器具有电容器元件、一对端子和模制树脂。一对端子与电容器元件的第一电极和第二电极分别连接。模制树脂以设置于一对端子的一端的端子部的一部分分别露出的方式埋设电容器元件。模制树脂包含:含有无机填充物的环氧树脂和混入环氧树脂中的吸湿剂。

Description

壳体模制型电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及在各种电子设备、电气设备、工业设备、汽车等中使用的壳体模制型电容器。特别是涉及将最适于混合汽车的电动机驱动用逆变器电路的平滑用、滤波器用、缓冲用的金属化薄膜电容器在壳体内进行树脂模制而成的壳体模制型电容器。
背景技术
近年来,从环境保护的观点来看,所有的电气设备都用逆变器电路进行控制,节能化、高效率化正在日益发展。其中,在汽车业界,用电动机(electromotor)和发动机(engine)行驶的混合车(以下,记为HEV)进入市场等关于对地球环境无害、节能化、高效率化的技术开发正活跃化。
HEV用的电动机的使用电压区域高达几百伏特。因此,作为与这样的电动机关联使用的电容器,具有高耐电压且低损失的电特性的金属化薄膜电容器正被关注。而且,根据市场的免维护的要求,采用寿命极长的金属化薄膜电容器的趋势变强。
对于作为HEV用的金属化薄膜电容器,强烈要求使用电压的高耐电压化、大电流化、大容量化等。因此,开发出将由母线并联连接的多个金属化薄膜电容器收纳到壳体内且在该壳体内注入成型树脂的壳体模制型电容器,且逐渐实用化。
图12A、图12B是表示现有的壳体模制型电容器的树脂模制前的分解立体图和完成后的立体图,图13是图12B的13-13线的剖视图。金属化薄膜电容器元件(以下,记为元件)20,通过将一对金属化薄膜卷绕并在其两端面形成喷镀锌而成的金属喷镀电极而构成。金属化薄膜通过在由聚丙烯构成的电介质薄膜的单面或两面设置金属蒸镀电极而形成。并且,金属蒸镀电极在隔着电介质薄膜相对置的状态下被卷绕。在两端面设置有金属喷镀电极,作为P极电极和N极电极这一对取出电极。
P极母线21,在将多个元件20紧密排列的状态下与形成在各元件20的一个端面的P极电极接合。此外,设置在P极母线21的一端的外部连接用P极端子部21A,向元件20的上方引出,从后述的壳体23露出。
N极母线22也与P极母线21同样,在将多个元件20紧密排列的状态下与形成于各元件20的另一端面的N极电极接合。此外,设置在N极母线22的一端的外部连接用N极端子部22A,向元件20的上方引出,从后述的壳体23露出。由此,多个元件20由P极母线21和N极母线22以并联连接状态连结。
壳体23是树脂制,模制树脂24被填充到壳体23内。模制树脂24将由P极母线21和N极母线22并联连接而连结的多个元件20收纳在壳体23内进行树脂模制。这样的壳体模制型电容器例如在专利文献1中公开。
在像这样构成的现有的壳体模制型电容器中,元件20用模制树脂24在壳体23内模制。由此,在设备的强度、耐热性、耐湿性方面优异。
但是,在HEV等汽车用领域的用途中要求的条件严格。因此,在现有的壳体模制型电容器中,在耐湿试验和冷热循环试验中,模制树脂24有时不能将水分完全隔断。或者,因冷热循环在模制树脂24中产生裂缝等,元件20可能因经由模制树脂24进入的水分而劣化。
[专利文献1]日本特开2004-146724号公报
发明内容
本发明是耐湿性优异的壳体模制型电容器。本发明的壳体模制型电容器具有电容器元件和一对端子以及模制树脂。一对端子分别与电容器元件的第一极和第二极连接。模制树脂以使一对端子的一部分分别露出的方式埋设电容器元件。模制树脂包括含无机填充物的环氧树脂和被混入环氧树脂中的吸湿剂。本发明的壳体模制型电容器具有使用混入有吸湿剂的模制树脂的结构,由此,用吸湿剂保持从外部浸入的水分,能够使水分到达电容器元件的时间推迟。因此,耐湿性提高。
附图说明
图1A是表示本发明的实施方式1的壳体模制型电容器的树脂模制前的分解立体图。
图1B是表示本发明的实施方式1的壳体模制型电容器的树脂模制后的立体图。
图2是表示图1B的2-2线的剖视图。
图3是表示在图1B所示的模制树脂中,在环氧树脂中混合有吸湿剂的情况下的添加量和粘度的特性图。
图4是用于说明在图1B所示的壳体模制型电容器中调制、填充模制树脂的顺序的流程图。
图5是表示本发明的实施方式1的具体例的静电电容变化率的特性图。
图6是本发明的实施方式2的壳体模制型电容器的立体图。
图7是表示图6所示的壳体模制型电容器的壳体的制造顺序的流程图。
图8是表示图6所示的壳体模制型电容器的25℃下的壳体材料的损失系数的频率特性图。
图9是表示图6所示的壳体模制型电容器的80℃下的壳体材料的损失系数的频率特性图。
图10是表示在25℃和80℃下比较图6所示的壳体模制型电容器的脉动电流引起的振动加速度的特性图。
图11是表示本发明的实施方式2的具体例的静电电容变化率的特性图。
图12A是表示现有的壳体模制型电容器的树脂模制前的分解立体图。
图12B是表示现有的壳体模制型电容器的树脂模制后的立体图。
图13是图12B的13-13线的剖视图。
符号说明
1    元件
6    P极母线
6A   P极端子部
3       N极母线
3A      N极端子部
4、40   壳体
5       模制树脂
41、51  主剂
42      高弹体
43、53  吸湿剂
44、54  添加剂
52      无机填充物
具体实施方式
(实施方式1)
图1A是表示本发明的实施方式1的壳体模制型电容器的树脂模制前的分解立体图,图1B是其树脂模制后的立体图。图2是图1B的2-2线的剖视图。该壳体模制型电容器具有多个金属化薄膜电容器元件(以下,记为元件)1、P极母线6、N极母线3、壳体4、模制树脂5。母线3、6是分别与元件1的N极电极、P极电极连接的一对端子。
元件1通过将一对金属化薄膜卷绕、并在其两端面形成喷镀锌而成的金属喷镀电极而构成。金属化薄膜通过在由聚丙烯构成的电介质薄膜的单面或两面设置金属蒸镀电极而形成。并且,金属蒸镀电极在隔着电介质薄膜相对置的状态下被卷绕。金属喷镀电极被设置为P极电极(第一电极)和N极电极(第二电极)这一对取出电极。
P极母线6由铜板构成,在P极母线6的一端设置有外部连接用的P极端子部6A。P极母线6在将多个元件1紧贴排列的状态下与形成于各元件1的一个端面的P极电极分别接合。P极端子部6A向元件1的上方引出,从后述的壳体4露出。
N极母线3也由铜板构成,在N极母线3的一端设置有外部连接用的N极端子部3A。N极母线3也与P极母线6同样,在将多个元件1紧贴排列的状态下与形成于各元件1的另一端面的N极电极分别接合。N极端子部3A向元件1的上方引出,从后述的壳体4露出。由此,多个元件1在由P极母线6和N极母线3并联连接的状态下被连结。
壳体4是聚苯硫醚(以下,记为PPS)等树脂制,模制树脂5填充在壳体4内。模制树脂5将由P极母线6和N极母线3并联连接的多个元件1收纳在壳体4内,除P极端子部6A和N极端子部3A的外部连接用端部以外进行树脂模制。
模制树脂5在含有无机填充物的环氧树脂中混入吸湿剂而均匀地分散并固化。以下,对模制树脂5进行详细说明。
作为吸湿剂,能够使用沸石(zeolite)和硅胶(silikagel)等吸湿但不潮解(液化)的材料。另外,沸石是指在晶体中具有细孔的铝硅酸盐的总称。进一步,在沸石中优选使用作为结晶性沸石的一种的分子筛(例如,联合(UNION)昭和(股份有限公司)制的分子筛)。在分子筛中按细孔径分为各种类型。具体而言,有细孔径为的3A型、为
Figure GPA00001091717100052
的4A型、为
Figure GPA00001091717100053
的5A型、为的13X型。另外,细孔径在代表值的前后分布
Figure GPA00001091717100055
左右。因此,3A型的细孔径在
Figure GPA00001091717100056
以上且
Figure GPA00001091717100057
以下、4A型的细孔径在
Figure GPA00001091717100058
以上且
Figure GPA00001091717100059
以下,5A型的细孔径在
Figure GPA000010917171000510
以上且
Figure GPA000010917171000511
以下。在本实施方式中,以水分吸附为目的,因此以使用细孔径为
Figure GPA000010917171000512
的4A型的情况为中心进行说明。
作为无机填充物,例如使用以硅石类化合物为主成份的金属氧化物。
作为无机填充物的添加量,优选相对于环氧树脂100重量份在30~80重量份的范围。在无机填充物添加量不足30重量份的情况下,由于环氧树脂的线膨胀系数与母线等其他部件相比较大,所以容易因热冲击而在树脂中产生裂缝。在无机填充物的添加量超过80重量份的情况下,树脂的粘度变得过高,填充到壳体耗费时间,而且难以填充到缝隙,因此不优选。
此外,吸湿剂比无机填充物难以沉降。因此通过添加吸湿剂,能够抑制无机填充物在树脂中的沉降,能够添加至80重量份的大量无机填充物,能够大幅改变树脂的性状。
图3是表示在含有无机填充物的环氧树脂中,混合有细孔径为
Figure GPA000010917171000513
的4A型分子筛时的添加量与60℃下的粘度的关系的特性图。横轴表示添加量(重量份),纵轴以对数刻度表示粘度(mPa·s)。添加量以相对于包含无机填充物的环氧树脂100重量份的重量份表示。在环氧树脂中作为无机填充物包含有50重量份的硅氧化物。此外,粘度为由B型旋转粘度计测定的值。
如图3所示,随着增加分子筛的添加量,粘度大致呈直线(对数的)提高。分子筛的添加量为6重量份时粘度示为大约4500mPa·s。在此粘度以下时,也能够良好地进行模塑。此外,作为模制树脂5的机械强度也不会下降,因此为优选的范围。
此外,在分子筛的添加量超过6重量份且不足10重量份时,粘度示为大约4500~6500mPa·s。在分子筛的添加量为7%时,粘度为大约5000mPa·s。当超过该粘度时,存在模塑困难的情况。进一步,在分子筛的添加量为10%时,粘度为6500mPa·s。在该粘度下,作为模制树脂5的机械强度低。此外,当超过该粘度时不仅模塑变得极为困难,而且作为树脂的机械强度也低,在热冲击试验中树脂容易发生破裂。进一步,由于水分的保持量增加,促进树脂的加水分解的可能性变高。鉴于以上,不优选粘度超过5000mpa·s。作为分子筛的添加量,最好是粘度示为大约4500mPa·s的6重量份以下。
但是,这样的基于分子筛在环氧树脂中的添加量的粘度的关系,因分子筛的细孔径而变化。为了使含有无机填充物的环氧树脂中混合有分子筛时的60℃下的粘度在4500mPa·s以下,只要使细孔径为
Figure GPA00001091717100061
的被称为3A型的分子筛在5.5重量份以下即可。使细孔径为
Figure GPA00001091717100062
的4A型为6.0重量份以下,
Figure GPA00001091717100063
的5A型为6.5重量份以下,
Figure GPA00001091717100064
的13X型为7.0重量份以下即可。
接着,参照图4对调制、填充模制树脂5的顺序进行说明。图4是用于说明上述顺序的流程图。
在本实施方式中使用的模制树脂5,如上所述那样,在包含无机填充物52的环氧树脂中分散有吸湿剂53。环氧树脂通过在主剂51中添加以固化剂为主的添加剂54使其聚合并固化而形成。此时,在主剂51中混入无机填充物52和吸湿剂53并使其分散(S01)。其后,加入添加剂54之后,进一步混合来调制固化前的模制树脂5(S02)。将这样调制而成的模制树脂5注入壳体4内将元件1等树脂模制,然后将模制树脂5固化(S03)。优选这样做。
吸湿剂53与无机填充物52相比难以沉降。特别是在吸湿剂53具有细孔的情况下,该倾向显著。因此,如果在主剂51中使无机填充物52均匀分散,则必然吸湿剂53也均匀分散,能够用吸湿剂53高效地吸附从外部侵入的水分。
另外,在主剂51中混入吸湿剂53,分散后加入添加剂54,由此开始固化。因此,能够在固化开始前在主剂51中高效地混入吸湿剂53并使其分散。
另外,由于能够抑制无机填充物52的沉降来实现树脂中的均匀分散,因此能够防止在无机填充剂52的分布中存在不均时的树脂强度的下降。其结果,在冷热循环试验中,也能够防止模制树脂5产生裂缝。
此外,通过在主剂51中加入吸湿剂53,能够除去主剂51吸收的多余的水分。此外,在也吸附在吸湿剂53固化时产生的反应气体等气体的情况下,硬化高效地进行,此外能够抑制由气体导致的气孔(空隙)的产生。因此,作为吸湿剂53优选使用分子筛。
另外,本实施方式的壳体模制型电容器,优选在-40℃到120℃的温度范围内接受冷热循环的条件下使用。在此情况下,从-40℃到室温附近的低温区域中被吸湿剂53吸附的水分在达到100℃~120℃的温度范围之际脱落。由此,吸湿剂53回到与初始的未吸附水分的状态接近的活性化状态,因此水分吸附能力恢复,能够继续确保耐湿性。
这里,在最容易吸附水分的壳体4的上端的开口部附近存在的吸湿剂53到达100~120℃的温度范围之际,最积极地进行水分向外部的脱落。因此,优选吸湿剂53没有沉降而均匀地分布在模制树脂5内。进一步优选在壳体4的开口部附近吸湿剂53的分布变高。
另外,在不足-40℃的低温区域、或超过120℃的高温区域,模制树脂5的可靠度低,因此在这些温度区域中的使用应该被限制。
另外,由于混入到模制树脂5的吸湿剂53,模制树脂5的与元件1接触的面为粗糙的状态。因此,与元件1的施于外装薄膜的电晕处理面的粘接性提高,也能够得到耐热冲击性、耐振动性、耐湿性提高这样的效果。
下面,对详细的实施例进行说明。使用额定静电电容为60μF、尺寸为100mm×50mm×30mm的金属化薄膜电容器32个单元,如图1A所示那样连接并插入PPS制的壳体4。另一方面,通过在作为无机填充物含有50重量份的硅氧化物的环氧树脂中混合1重量份的细孔径为的分子筛,调制粘度大约为2800mPa·s的模制树脂5。将这样调制而成的模制树脂5注入壳体4内,使其固化而制成作为样品A的壳体模制型电容器。
接着,除使分子筛的混合量为3重量份使粘度为大约3300mPa·s以外,与样品A相同地制造了作为样品B的壳体模制型电容器。
接着,除使分子筛的混合量为5重量份使粘度为大约4000mPa·s以外,与样品A相同地制造了作为样品C的壳体模制型电容器。
接着,除使分子筛的混合量为6重量份使粘度为大约4500mPa·s以外,与样品A相同地制造了作为样品D的壳体模制型电容器。
接着,除使分子筛的混合量为7重量份使粘度为大约4900mPa·s以外,与样品A相同地制造了作为样品E的壳体模制型电容器。另外,粘度在任一情况下均为在60℃测定的值。
此外,为了便于比较,除将没有混合分子筛的环氧树脂作为模制树脂使用以外,与样品A相同地制造了作为样品X的壳体模制型电容器。
对这样构成的样品A~样品F、和样品X的壳体模制型电容器的耐湿性能进行了确认。具体而言,在85℃85%RH的环境下,施加直流500V的电压进行了耐湿通电试验。在图5中表示其结果。
在样品A~样品F的壳体模制型电容器中,使用混入有吸湿剂53的模制树脂5。由图5明确的那样,在这些样品中耐湿性提高。可以认为这是因为用吸湿剂53保持从外部浸入的水分,能够使水分推迟到达元件1。样品X在500小时左右电容减少达到5%,与此相对,样品A直到超过1500小时电容减少也没有达到5%,样品B直到超过2100小时电容减少也没有到达5%。此外,样品C~样品E,即使经过3000小时电容减少也较少,发挥出极高的耐湿性能。但是,样品E的模制树脂5的粘度稍高,注入壳体4之际难以调整注入量。
此外,进行了如下热冲击试验:将本实施方式的壳体模制型电容器,以到达-40℃和120℃的各个温度为止作为1个循环反复。其结果,样品X和样品A~样品D即使经过1000个循环也没有产生模制树脂5的剥离、裂缝。另一方面,在样品E中,经过100个循环,模制树脂5剥离,有的产生了缝隙。鉴于以上,粘度优选4500mPa·s以下。
(实施方式2)
图6是本实施方式2的壳体模制型电容器的立体图。本实施方式的壳体模制型电容器的基本的结构在壳体40的材料方面具有特点。此外,在实施方式1中,与图1A、图1B所示的壳体模制型电容器相同。对于该材料以下进行详细说明。
壳体40以PPS为主体,在其中混合有作为弹性体的高弹体和作为吸湿剂的分子筛。高弹体例如相对于PPS100重量份添加3重量份。高弹体以降低振动为目的而添加。另一方面,作为分子筛,例如细孔径为
Figure GPA00001091717100091
的4A型的分子筛添加有2重量份。分子筛与实施方式1相同,以提高耐湿性能为目的而添加。
接着,参照图7对壳体40的制造顺序进行说明。图7是表示壳体40的制造顺序的流程图。
在本实施方式中使用的壳体40,如上述那样在PPS41中添加有高弹体42,吸湿剂43分散。在作为热可塑性树脂的PPS41中混入高弹体42和吸湿剂43并使其分散(S11)来调整树脂材料44。其后,将树脂材料44在加热流动状态下注入成型模具(未图示)内,冷却使其固化(S12)做成壳体40。优选这样做。在PPS41中混入吸湿剂43,通过使其充分分散而使吸湿剂43均匀地分散,能够用吸湿剂43高效地将从外部侵入的水分吸附。此外,高弹体42也均匀地分散,由此能够防止在高弹体42的分布中存在不均时的振动降低效果减弱。
接着,使用具体例对高弹体的添加量引起的振动降低性能的变化进行说明。使壳体40中的分子筛的添加为2重量份,使高弹体的添加量在从0重量份到15重量份的范围内变化。此外,制造了与在实施方式1的样品A中使用的壳体4同样的形状、尺寸的壳体40。即,壳体40的外形为280mm×180mm×60mm的长方体,厚度为2.0mm。并且,关于壳体40,实施了以下试验(1)~(6)。
(1)10kHz的脉动电流100Arms流动之际的振动加速度
(2)听感测试
(3)壳体材料的弹性率
(4)壳体材料的2kHz、25℃的损失系数
(5)高温高湿偏压试验
(6)冷热冲击试验
另外,在试验(1)中,在壳体侧面贴附振动等级测定用的加速度拾波器对振动量进行测定。在试验(2)中,确认在(1)的电流条件下能否从5m远处用人耳听到。在试验(3)、(4)中,测定了壳体40的材料的物性值。试验(5)是温度85℃、相对湿度85%、2000小时连续施加偏压电压600V的条件的高温高湿试验。电容减少率为5%以上的为不合格。(6)通过在-40℃~120℃、经过3000个循环是否在壳体40中产生了裂缝来判断合格与否。在表1和表2中表示试验结果。另外,在表2中对高温高湿偏压试验的结果标记电容减少率。
表1
  添加量(重量份)  振动加速度(G)   听感试验  弹性率(MPa)
  0   0.15   能听到   17000
  0.5   0.14   能听到   16000
  0.9   0.11   隐约能听到   15100
  1.0   0.10   不能听到   15000
  3.0   0.07   不能听到   13000
  8.0   0.04   不能听到   9500
  10.0   0.035   不能听到   8000
  10.5   0.034   不能听到   7800
  15   0.03   不能听到   6500
表2
  添加量(重量份)   损失系数   高温高湿试验   冷热冲击试验
  0   0.0028   合格(-1.1%)   不合格
  0.5   0.0034   合格(-1.3%)   不合格
  0.9   0.0045   合格(-1.8%)   合格
  1.0   0.0050   合格(-1.9%)   合格
  3.0   0.0070   合格(-2.2%)   合格
  8.0   0.0100   合格(-3.6%)   合格
  添加量(重量份)   损失系数   高温高湿试验   冷热冲击试验
  10.0   0.0110   合格(-4.0%)   合格
  10.5   0.0112   不合格(-5.3%)   合格
  15   0.0130   不合格(-8.0%)   合格
由表1可明确,当使高弹体的混合量为1重量份以上时,振动降低,对噪音降低有效果。另一方面,由表2可明确,当超过10重量份时在耐湿性方面存在问题。在振动降低中壳体材料的损失系数是重要的,由于增加高弹体的添加量,损失系数增大,使由脉动电流导致的振动衰减的效果增强。如表1所示,当高弹体的添加量为1重量份以上时,成为在听感测试中不能听到的等级。
此外,在高温高湿下的偏压试验中,当高弹体的添加量超过10重量份时电容减少在5%以上,不合格。在冷热冲击试验中,高弹体的添加量在0.5重量份以下,在壳体40中产生裂缝,但当为1重量%以上时,韧性增加,没有产生裂缝。
图8、图9表示25℃和80℃下的壳体40的材料的损失系数的频率特性。样品F相当于表1、表2中的高弹体的添加量为3重量份时的壳体40。样品Y相当于没有高弹体时的壳体。
由图8、图9可知,样品F在宽的频率范围(10Hz~10kHz)中损失系数高,在使由脉动电流导致的振动衰减方面效果能够期待。此外,在80℃也为同样的效果,即使在高温下也能够发挥其效果。
图10表示将样品F、样品Y的壳体中的电容器的脉动电流引起的振动加速度在25℃和80℃下进行比较的结果。另外脉动电流是10kHz的正弦波,有效电流值为100Arms。将样品F的结果与样品Y的结果进行对比,由于混合有高弹体42的效果,在样品F中振动量减小,并且高温下的振动的增加量变小。在金属化薄膜电容器中,虽然存在在高温下振动增大的课题,但通过使用本实施方式的技术,能够将其增加幅度减小。
在这样构成的壳体模制型电容器中,通过在树脂制的壳体40中混合作为弹性体的高弹体42,弯曲模量变为15000MPa以下。因此,即使电容器元件1因脉动电流等而振动,壳体40也能够缓和该振动。因此,能够大幅降低在壳体40中传递而传播的振动,结果能够降低噪音的产生。
在树脂制的壳体40中使用以PPS为主成份的材料。PPS为耐热性、耐湿性、并且强度优良的材料,换言之,使用弹性率高的材料,在确保耐热性、耐湿性、固定部的强度方面是有用的。但是,构成壳体40的材料的弹性率高,因此能够容易传播由壳体40内的部件产生的振动。
在为了HEV用的逆变器电路的平滑用等而使用壳体模制型电容器之际,开关频率数为数kHz~15kHz这样的高频区域中的可听频率。因此,抑制该振动是困难的。此外,PPS的韧性低,脆,因此容易因冲击而折断,当使厚度变薄时,容易产生裂缝。
一般的PPS的弯曲模量为大约17000MPa。与此相对,本实施方式的壳体40所使用的树脂材料44的弯曲模量为15000MPa以下。因此能够抑制振动向外部传播,对于冲击的吸收性也高,也能够提高耐冷热冲击性。此外,与没有混合高弹体42的PPS相比能够抑制裂缝的产生,因此还能够将壳体40的树脂厚度变薄。
像这样,为了将壳体40的损失系数和弯曲模量变小,在本实施方式中作为壳体40的材料向PPS中添加有高弹体42。高弹体42是指在室温以下具有玻璃转移温度的树脂材料。特别地,相对于PPS100重量份,在1~10重量份的范围内添加,由此能够与抑制振动一并兼具耐热性、耐湿性、耐冷热冲击性。
特别地,在汽车中使用的情况下,多存在如下情况:壳体模制型电容器变大,在壳体40的内部填充的模制树脂5的量也变多。因此当对壳体模制型电容器施加被称为热循环的冷热冲击时,模制树脂5的膨胀收缩的热应力也变大。但是,通过采用添加了高弹体42的树脂制的壳体40,能够也耐这种热应力。作为高弹体42,能够使用硅酮类、聚氨酯类等具有耐热性、在室温以下具有玻璃转移温度的高弹体。
此外,作为向壳体40的材料即PPS添加的吸湿剂43的分子筛带来的作用效果将在后面详细叙述,但基本上与在实施方式1中说明的吸湿剂53相同。此外,分子筛的添加量相对于PPS100重量份在0.5重量份以上的情况下发挥其效果。另一方面,在超过3重量份时生产性下降或者导致成本降低。因此,优选添加量为0.5重量份以上、3重量份以下的范围。
接着,对基于吸湿剂43的添加量的耐湿性能的变化使用具体例子进行说明。在样品K中,在PPS中添加3重量份的高弹体42和2重量份的作为吸湿剂43的分子筛而形成壳体40。这之外与实施方式1的样品C相同地制造了作为样品K的壳体模制型电容器。
在样品L中,向PPS中仅添加作为吸湿剂43的分子筛2重量份而形成壳体40。没有添加高弹体42。这之外与样品K相同地制造了作为样品L的壳体模制型电容器。
在样品M中向PPS添加3重量份的作为吸湿剂43的分子筛而形成壳体40。这之外与样品L相同地制造了作为样品M的壳体模制型电容器。
在样品N中向PPS添加0.5重量份的作为吸湿剂43的分子筛而形成壳体40。这之外与样品L相同地制造了作为样品M的壳体模制型电容器。
为了将这些样品一并比较,也对仅用PPS构成了壳体4的实施方式1的样品C进行了评价。在评价中,求出了在90℃、85%RH的环境下连续施加直流350V并经过规定时间后的静电电容变化率。在图11中表示结果。
由图11可明确,任一样品均即使经过2000小时也没有发现静电电容的下降。此外,在经过3000小时的时刻,在样品K~样品N中没有发现静电电容的下降,但在样品C中表示出静电电容下降的倾向。但是,只要是该程度的变化率,则是允许的范围内的变化,在使用上没有障碍。
另外,虽然没有图示,但在PPS中仅添加高弹体42(添加量3重量份)而制造壳体模制型电容器,当进行同样的评价时,在经过2000小时的时刻显示出与样品C相比静电电容进一步下降的倾向。这是因为由于高弹体42的添加而对振动降低做出贡献,但耐湿性能稍微下降。
与此相对,在样品K中,对PPS添加3重量份的高弹体42和2重量份的吸湿剂43制造壳体40。由此,发挥吸湿剂43补偿高弹体42导致的耐湿性能下降的作用。其结果,发挥优异的耐湿度性能从而抑制静电电容的下降。此外,在样品L、M、N中,没有添加高弹体42,仅添加有吸湿剂43。利用该结构,能发挥更加优异的耐湿性能从而抑制静电电容的下降。此外,在该添加量范围内能够发挥耐湿性能的情况得到了确认。
另外,在实施方式1、2中,以使用多个元件1的情况为例进行了说明,但本发明并不限定于此。也能够使用于对1个元件进行树脂模制的情况。
工业上的可利用性
本发明的壳体模制型电容器发挥极高的耐湿性能。因此,特别是作为要求高可靠性的汽车用的电容器等有用。

Claims (13)

1.一种壳体模制型电容器,其特征在于,包括:
具有第一电极和第二电极的电容器元件;
与所述电容器元件的所述第一极和第二极分别连接的一对端子;和
以所述端子的一部分露出的方式埋设所述电容器元件的模制树脂,
所述模制树脂包含:
包含无机填充物的环氧树脂、和混入所述环氧树脂中的吸湿剂。
2.如权利要求1所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述吸湿剂是作为在晶体中具有细孔的铝硅酸盐的沸石。
3.如权利要求2所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述沸石是作为结晶性沸石的一种的分子筛。
4.如权利要求3所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述分子筛的添加量,相对于包含所述无机填充物的环氧树脂100重量份,
在所述分子筛的细孔径为
Figure FPA00001091717000011
以上且
Figure FPA00001091717000012
以下的情况下,为比0重量份大且在5.5重量份以下,
在细孔径为
Figure FPA00001091717000013
以上且
Figure FPA00001091717000014
以下的情况下,为比0重量份大且在6.0重量份以下,
在细孔径为
Figure FPA00001091717000015
以上且
Figure FPA00001091717000016
以下的情况下,为比0重量份大且在6.5重量份以下,
在细孔径为
Figure FPA00001091717000017
以上且
Figure FPA00001091717000018
以下的情况下,为比0重量份大且在7.0重量份以下。
5.如权利要求1所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
还具有收容所述电容器元件、所述一对端子和所述模制树脂的壳体,
所述壳体由含有吸湿剂的聚苯硫醚构成。
6.如权利要求5所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述壳体所包含的所述吸湿剂是作为在晶体中具有细孔的铝硅酸盐的沸石。
7.如权利要求6所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述沸石是作为结晶性沸石的一种的分子筛。
8.如权利要求5所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述吸湿剂是细孔径为
Figure FPA00001091717000021
以上且
Figure FPA00001091717000022
以下的分子筛,
所述壳体中的所述吸湿剂的添加量相对于所述聚苯硫醚100重量份为0.5重量份以上且3重量份以下。
9.如权利要求5所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述壳体还包含相对于所述聚苯硫醚100重量份为1重量份以上且10重量份以下的高弹体。
10.如权利要求1所述的壳体模制型电容器,其特征在于:
所述电容器元件是多个电容器元件,一对端子是与所述多个电容器元件的所述第一电极和第二电极分别连接的一对母线;
所述壳体模制型电容器还包括:
分别设置于所述母线的一对端子部;和
收容所述多个电容器元件、所述母线和所述模制树脂的壳体,
所述模制树脂以所述一对端子部的一部分露出的方式埋设所述多个电容器元件和所述母线。
11.一种壳体模制型电容器的制造方法,其特性在于,包括:
在具有第一电极和第二电极的电容器元件的所述第一电极和第二电极上分别连接作为一对端子的母线的步骤;
混合包含无机填充物的环氧树脂和吸湿剂调制模制树脂的步骤;
以设置在所述母线的一端的端子部的一部分露出的方式将所述电容器元件用所述模制树脂埋设的步骤;和
将所述模制树脂固化的步骤。
12.如权利要求11所述的壳体模制型电容器的制造方法,其特征在于:
所述调制模制树脂的步骤包括:
在所述环氧树脂的主剂中混入、分散所述无机填充物和所述吸湿剂的步骤;
在混入、分散后混合所述环氧树脂的固化剂的步骤。
13.如权利要求11所述的壳体模制型电容器的制造方法,其特征在于:
所述吸湿剂是分子筛,
使在将所述分子筛混合到所述环氧树脂中后,在60℃下增加后的粘度比混合前的粘度大,为4500mPa·s以下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104752058A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 现代摩比斯株式会社 电容器模块、制造其的方法以及具有其的车用逆变器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101767411B (zh) * 2010-01-18 2013-06-19 漳州市科泰精密科技有限公司 自动顶退电容壳成型装置
EP2623709A1 (de) * 2011-10-27 2013-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Kondensatorvorrichtung für eine Leiterschleife einer Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Schweröl und Bitumen aus Ölsand-Lagerstätten.
JP6352740B2 (ja) * 2014-09-11 2018-07-04 株式会社ケーヒン 電力変換装置
CN105702458B (zh) * 2014-11-28 2018-03-13 比亚迪股份有限公司 三电平用薄膜电容器
US10926649B2 (en) * 2014-12-22 2021-02-23 Flex Power Control, Inc. Method to reduce losses in a high voltage DC link converter
JP2019502260A (ja) * 2016-02-04 2019-01-24 株式会社村田製作所 巻回型コンデンサおよびその製造方法
CN109196611B (zh) * 2016-05-31 2021-03-23 松下知识产权经营株式会社 电解电容器及其制造方法
JP6933479B2 (ja) * 2017-03-22 2021-09-08 ニチコン株式会社 ケースレスフィルムコンデンサ
WO2019087259A1 (ja) * 2017-10-30 2019-05-09 日立化成株式会社 樹脂組成物、硬化物、成形体及びその製造方法、並びに、フィルムコンデンサ及びその製造方法
JP2019117038A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 ユニオン昭和株式会社 サブクールコンデンサ
JP7057923B2 (ja) * 2018-01-25 2022-04-21 株式会社村田製作所 フィルムコンデンサ、及び、フィルムコンデンサ用の外装ケース

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5522842A (en) 1978-08-03 1980-02-18 Sanyo Electric Co Resin sealed electronic part
JPS59117213A (ja) 1982-12-24 1984-07-06 日本電気株式会社 電子部品
JPH0611864B2 (ja) * 1986-01-18 1994-02-16 松下電工株式会社 ポリフエニレンスルフイド樹脂組成物
DE3639791A1 (de) * 1986-02-15 1987-08-27 Licentia Gmbh Elektrischer kondensator mit abreisssicherung
US4760494A (en) * 1987-07-22 1988-07-26 General Electric Company Capacitor containing an adsorbent material
JPH01294476A (ja) 1988-05-07 1989-11-28 Fujitsu Ltd 樹脂封止電子部品の収納容器
US5264393A (en) * 1988-11-25 1993-11-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid state image pickup device and method of manufacturing the same
JPH03122114A (ja) * 1989-10-06 1991-05-24 Somar Corp 硬化剤組成物、その製造方法及び熱硬化性エポキシ樹脂組成物
JPH05171041A (ja) * 1991-12-25 1993-07-09 Tosoh Corp ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物
US5827908A (en) * 1994-01-26 1998-10-27 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Naphthalene and or biphenyl skeleton containing epoxy resin composition
JPH0995527A (ja) 1995-09-29 1997-04-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd 電子部品封止用樹脂組成物
JP3197872B2 (ja) * 1998-09-07 2001-08-13 岡谷電機産業株式会社 ケース外装型電子部品及びその製造方法
JP2000230110A (ja) 1999-02-15 2000-08-22 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2000281876A (ja) 1999-03-30 2000-10-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2000281869A (ja) 1999-03-30 2000-10-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2000281872A (ja) 1999-03-31 2000-10-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
DE19918090A1 (de) * 1999-04-21 2000-11-02 Epcos Ag Leistungselektronik-Bauelement mit verbesserten thermischen Eigenschaften
KR20070101408A (ko) * 1999-09-02 2007-10-16 이비덴 가부시키가이샤 프린트배선판 및 프린트배선판의 제조방법
JP2002289459A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Okaya Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ
JP4511079B2 (ja) 2001-05-25 2010-07-28 パナソニック株式会社 金属化フィルムコンデンサ
JP3780975B2 (ja) * 2002-05-22 2006-05-31 松下電器産業株式会社 コンデンサの製造方法およびコンデンサ
FR2841254B1 (fr) * 2002-06-24 2004-09-03 Atofina Compositions ignifugees a base de polyamide et de polyolefine
JP2004146724A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ
JP2004168974A (ja) 2002-11-22 2004-06-17 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2004277635A (ja) 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2004303934A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Okaya Electric Ind Co Ltd コンデンサの製造方法
JP2005093515A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサとその製造方法、および自動車駆動用インバータ回路とそれを用いた自動車
JP2005146157A (ja) 2003-11-18 2005-06-09 Mitsui Chemicals Inc エポキシ樹脂組成物および半導体素子収納用中空パッケージ
JP4747560B2 (ja) * 2004-11-17 2011-08-17 パナソニック株式会社 フィルムコンデンサおよびその製造方法
JP2006265370A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Sumitomo Bakelite Co Ltd 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
JP4774784B2 (ja) 2005-03-30 2011-09-14 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP5288150B2 (ja) 2005-10-24 2013-09-11 株式会社スリーボンド 有機el素子封止用熱硬化型組成物
JP4973097B2 (ja) * 2005-12-16 2012-07-11 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物および成形品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104752058A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 现代摩比斯株式会社 电容器模块、制造其的方法以及具有其的车用逆变器
CN104752058B (zh) * 2013-12-31 2018-06-08 现代摩比斯株式会社 电容器模块、制造其的方法以及具有其的车用逆变器

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JP4973735B2 (ja) 2012-07-11
EP2234130A1 (en) 2010-09-29
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EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: PANASONIC ELECTRONIC DEVICES (JIANGMEN) CO.,LTD.

Assignor: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000203

Date of cancellation: 20220831

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20100901

Assignee: PANASONIC ELECTRONIC DEVICES (JIANGMEN) CO.,LTD.

Assignor: Panasonic electromechanical Co.,Ltd.

Contract record no.: X2022990000977

Denomination of invention: Shell molded capacitor and its manufacturing method

Granted publication date: 20130306

License type: Common License

Record date: 20230103

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