CN103779078B - 一种薄膜电容器用金属化安全膜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄膜电容器用金属化安全膜，包括相互层叠的金属化内膜和金属化外膜，至少金属化内膜或金属化外膜的绝缘介质表面设有一个块状电极金属镀层组，块状电极金属镀层组主要由并排的两列多个纵向排列的块状电极金属镀层组成，其之间设有带状保险阵列区域，且相对的两个块状电极金属镀层通过一根带状保险阵列区域上设有的保险丝金属镀层一一对应连接；相应地，金属化外膜或金属化内膜的绝缘介质表面设有与带状保险阵列区域两两相互对齐的空白分隔区，空白分隔区的两侧分别设有方阻金属镀层或者方阻金属镀层和多个纵向排列的块状电极金属镀层或者两组块状电极金属镀层组；保险丝金属镀层的方阻易以掌控，精确度高，设计更便利，工艺难度低。

Description

一种薄膜电容器用金属化安全膜

技术领域

本发明涉及一种薄膜电容器用金属化安全膜，尤其是薄膜利用率高、设计、工艺及制造容易控制的薄膜电容器用金属化安全膜。

背景技术

薄膜电容器是电容器的一种，具有损耗小、绝缘电阻高、频率特性好、可靠性高、温度特性好、耐压特性优异、规格品种多等优点，有着较为广泛的用途，可以形成不同的系列产品。然而普通的金属化有机薄膜电容器在使用过程中如果遇到到瞬时高压或介质薄膜有电弱点，会出现击穿，击穿产生的电弧能量极高，可能造成多层介质连续击穿造成电容器损耗角正切值上升、可靠性下降，甚至发生爆炸酿成火灾，造成不可挽回的损失。所以普通金属化有机薄膜电容器多采用机械防爆装置进行防爆，但特殊情况下仍不能满足要求。在此情况下开发更为安全可靠的电容器成为当务之急，于是安全膜防爆电容器出现了，它与普通金属化有机薄膜电容器的区别是把保障电容器安全的千千万万的起保险丝作用的镀层条蒸镀在介质薄膜上，当自愈或击穿时产生的大电流会使镀层窄条熔断，同时将自愈或击穿部位与周围电极隔离开来形成绝缘区，保证了电容器的安全。

保险丝的精确与否直接影响着电容器的安全性能，对薄膜的蒸镀要求非常地高，方阻难以控制，现有技术的普通金属化安全膜将薄膜分成许多的小小区域，如中国专利号200920055124.4公开的一种电容器用的金属化安全膜，由于行业现阶段的测试水平存在一定的缺陷，在小区域内难以测定方阻值，为保险丝的设计带来了不控因素；因此给薄膜的设计、工艺及制造过程带来了极大的难度；而且金属化安全膜有着千千万万的起保险丝作用的镀层条，因此降低了薄膜的利用率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，同时具有上述的所有功能，而提供一种合理的金属化安全膜结构，改变了原有主保险丝在输入端位置结构，将面状分布的保险丝阵列改为狭窄带状分布的保险丝阵列，并且将保险丝阵列放置在非输入端（非镀层加厚区）处，保证检测\工艺\制造\使用等方面最优。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种薄膜电容器用金属化安全膜，包括有相互层叠的金属化内膜和金属化外膜，所述金属化内膜和金属化外膜均主要由绝缘介质组成；其特征在于：

至少所述金属化内膜或金属化外膜的绝缘介质表面设有一个块状电极金属镀层组，所述块状电极金属镀层组主要由并排的两列多个纵向排列的块状电极金属镀层组成；

所述两列块状电极金属镀层之间设有纵向延伸的带状保险阵列区域，且其相对的两个块状电极金属镀层通过至少一根带状保险阵列区域上设有的保险丝金属镀层一一对应连接；相应地，所述金属化外膜或金属化内膜的绝缘介质的表面设有与带状保险阵列区域两两相互对齐的纵向延伸的空白分隔区；

所述空白分隔区的两侧分别设有方阻金属镀层或者方阻金属镀层和多个纵向排列的块状电极金属镀层或者两组块状电极金属镀层组；本结构的描述能够应用于多内串薄膜电容器的金属化安全膜，具体实施例请参照具体实施方式的描述。

所述保险丝金属镀层的宽度与空白分隔区的宽度对应，宽度的对应可以为接近相同的情况下，存在合理的工艺误差。

采用该结构的薄膜电容器用金属化安全膜，将保险丝金属镀层与内串结构中的空白分隔区上下垂直对应设置，其作用是：1）、保险丝金属镀层与空白分隔区所对应的区域空间宽裕，所以其加工更加容易，具有足够的加工空间，使保险丝尺寸易于控制；2）、保险丝金属镀层的位置远离镀层加厚区（即电容输出端），避免由于镀层加厚区的不稳定性影响保险丝金属镀层的参数设置。

所述金属化内膜和金属化外膜的绝缘介质表面均设有一列多个纵向排列的块状电极金属镀层和一块方阻金属镀层，且金属化内膜的块状电极金属镀层和方阻金属镀层与金属化外膜的块状电极金属镀层和方阻金属镀层左右对称分布；所述块状电极金属镀层和方阻金属镀层之间设有带状保险阵列区域，且每块块状电极金属镀层通过至少一根带状保险阵列区域上设有的保险丝金属镀层与方阻金属镀层连接；所述所述金属化内膜和金属化外膜的带状保险阵列区域相互对齐；本结构的描述能够应用于无内串薄膜电容器的金属化安全膜，具体实施例请参照具体实施方式的描述，保险丝金属镀层和块状电极金属镀层的作用与内串结构相同。

本发明的有益效果是：

（1）、本发明一种薄膜电容器用金属化安全膜的保险丝金属镀层设于绝缘介质左右两侧之间的非输入端（非镀层加厚区）处，方阻易以掌控，极大地降低了制造工艺难度，同时带状保险阵列区域与宽度较宽的空白分隔区的两两相互对齐，对应地保险丝金属镀层的宽度也可做宽，因此保险丝金属镀层的方阻精确度高，为金属化安全膜的设计提高了便利，而且本发明的块状电极金属镀层面积较大，有足够的方阻测定区域，因此可灵活地的设计对应的保险丝金属镀层方阻，提高安全性能。

（2）、本发明一种薄膜电容器用金属化安全膜，保险丝金属镀层是集中在绝缘介质的带状保险阵列区域上，可提高绝缘介质利用率，安全、设计方面灵活多变降低设计、工艺及制造过程的不可控因素。

附图说明

图1是本发明实施例一的截面图。

图2是本发明实施例一中金属化内膜的俯视图。

图3是本发明实施例一中金属化外膜的俯视图。

图4是本发明实施例二的截面图。

图5是本发明实施例二中金属化内膜的俯视图。

图6是本发明实施例二中金属化外膜的俯视图。

图7是本发明实施例三的截面图。

图8是本发明实施例三中金属化内膜的俯视图。

图9是本发明实施例三中金属化外膜的俯视图。

图10是本发明实施例四的截面图。

图11是本发明实施例四中金属化内膜的俯视图。

图12是本发明实施例四中金属化外膜的俯视图。

图13是本发明实施例五的截面图。

图14是本发明实施例五中金属化内膜的俯视图。

图15是本发明实施例五中金属化外膜的俯视图。

图16是本发明实施例六的截面图。

图17是本发明实施例六中金属化内膜的俯视图。

图18是本发明实施例六中金属化外膜的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种薄膜电容器用金属化安全膜，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成；至少所述金属化内膜1或金属化外膜2的绝缘介质3的表面设有一个块状电极金属镀层组，所述块状电极金属镀层组主要由并排的两列多个纵向排列的块状电极金属镀层6组成，所述两列块状电极金属镀层6之间设有纵向延伸的带状保险阵列区域5，且其相对的两个块状电极金属镀层6通过至少一根带状保险阵列区域5上设有的保险丝金属镀层7一一对应连接；相应地，所述金属化外膜2或金属化内膜1的绝缘介质3的表面设有与带状保险阵列区域5两两相互对齐的纵向延伸的空白分隔区4，所述空白分隔区4的两侧分别设有方阻金属镀层8或者方阻金属镀层8和多个纵向排列的块状电极金属镀层6或者两组块状电极金属镀层组。

所述保险丝金属镀层7的宽度与空白分隔区4的宽度对应，宽度的对应可以为接近相同的情况下，存在合理的工艺误差。

实施例一：

如图1至图3中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是两内串薄膜电容器的金属化安全膜，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，所述绝缘介质3是塑料薄膜。所述金属化外膜2的绝缘介质3表面设有一个块状电极金属镀层组，所述块状电极金属镀层组主要由并排的两列多个纵向排列的块状电极金属镀层6组成，所述两列块状电极金属镀层6之间设有纵向延伸的带状保险阵列区域5，且其相对的两个块状电极金属镀层6通过至少一根（图中为一根，还可以两根或两根以上。）带状保险阵列区域5上设有的保险丝金属镀层7一一对应连接；而且块状电极金属镀层组的左右两侧分别设有空白留边区9；相应地，所述金属化内膜1的绝缘介质3表面设有左右对称的两块方阻金属镀层8，所述两块方阻金属镀层8之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81；所述块状电极金属镀层6、保险丝金属镀层7和方阻金属镀层8通过蒸镀绝缘介质3（塑料薄膜）上。所述块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5与空白分隔区4的两两相互对齐。

实施例二：

如图4至图6中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是三内串薄膜电容器的金属化安全膜，其结构与实施例一基本相同，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，该绝缘介质3可以是塑料薄膜。其区别在于：所述金属化内膜1和金属化外膜2的绝缘介质3的表面均设有一个块状电极金属镀层组，且块状电极金属镀层组的外侧均设有空白留边区9，内侧设有一块方阻金属镀层8，所述方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81，且与块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4；所述金属化内膜1的空白分隔区4和块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5分别与金属化外膜2的块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5和空白分隔区4的两两相互对齐；同样地，所述块状电极金属镀层组的块状电极金属镀层6和保险丝金属镀层7以及方阻金属镀层8通过蒸镀绝缘介质3（塑料薄膜）上。

实施例三：

如图7至图9中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是四内串薄膜电容器的金属化安全膜，其结构与实施例一、二基本相同，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，该绝缘介质3可以是塑料薄膜。其区别在于：所述金属化外膜2的绝缘介质3表面设有左右对称的两个块状电极金属镀层组，所述两个块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且其外侧均设有空白留边区9；相应地，所述金属化内膜1的绝缘介质3表面中间设有一个块状电极金属镀层组，所述块状电极金属镀层组的左右两侧分别方阻金属镀层8，所述方阻金属镀层8与块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81；所述金属化内膜1的空白分隔区4和块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5分别与金属化外膜2的块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5和空白分隔区（4）的两两相互对齐；同样地，所述块状电极金属镀层组的块状电极金属镀层6和保险丝金属镀层7以及方阻金属镀层8通过蒸镀绝缘介质3（塑料薄膜）上。

实施例四：

如图10至图12中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是五内串薄膜电容器的金属化安全膜，其结构与实施例一、二和三基本相同，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，该绝缘介质3可以是塑料薄膜。其区别在于：所述金属化内膜1和金属化外膜2的绝缘介质3的表面均设有两个块状电极金属镀层组，所述两个块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且金属化内膜1或金属化外膜2的两个块状电极金属镀层组的左侧和右侧分别设有方阻金属镀层8和空白留边区9，相应地，金属化外膜2或金属化内膜1的两个块状电极金属镀层组的左侧和右侧分别设有空白留边区9和方阻金属镀层8；所述方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81，且与块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4；所述金属化内膜1的空白分隔区4和块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5分别与金属化外膜2的块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5和空白分隔区4的两两相互对齐；同样地，所述块状电极金属镀层组的块状电极金属镀层6和保险丝金属镀层7以及方阻金属镀层8通过蒸镀绝缘介质3（塑料薄膜）上。

实施例五：

如图13至图15中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是六内串薄膜电容器的金属化安全膜，其结构与实施例一至四基本相同，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，该绝缘介质3可以是塑料薄膜。其区别在于：所述金属化外膜2的绝缘介质3表面设有并排的三个块状电极金属镀层组，所述三个块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且左右两个块状电极金属镀层组的外侧均设有空白留边区9；相应地，所述金属化内膜1的绝缘介质3表面中间设有两个块状电极金属镀层组，所述两个块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且其左右两侧分别方阻金属镀层8，所述方阻金属镀层8与块状电极金属镀层组之间设有纵向延伸的空白分隔区4，且方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81；所述金属化内膜1的空白分隔区4和块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5分别与金属化外膜2的块状电极金属镀层组处的带状保险阵列区域5和空白分隔区4的两两相互对齐；同样地，所述块状电极金属镀层组的块状电极金属镀层6和保险丝金属镀层7以及方阻金属镀层8通过蒸镀绝缘介质3（塑料薄膜）上。

上述实施例1-5属于多内串薄膜电容器的金属化安全膜，上述只列举了二至六内串结构，其他内串结构均依照上述对应的偶数个内串或奇数个内串结构进行延伸。

实施例六：

如图16至图18中所示，本发明实施例所述的金属化安全膜是无内串薄膜电容器的金属化安全膜，其结构与实施例一至四基本相同，包括有相互层叠的金属化内膜1和金属化外膜2，所述金属化内膜1和金属化外膜2均主要由绝缘介质3组成，该绝缘介质3可以是塑料薄膜。其区别在于：所述金属化内膜1和金属化外膜2的绝缘介质3表面均设有一列多个纵向排列的块状电极金属镀层6和一块方阻金属镀层8，且金属化内膜1的块状电极金属镀层6和方阻金属镀层8与金属化外膜2的块状电极金属镀层6和方阻金属镀层8左右对称分布；所述块状电极金属镀层6和方阻金属镀层8之间设有带状保险阵列区域5，且每块块状电极金属镀层6通过至少一根带状保险阵列区域5上设有的保险丝金属镀层7与方阻金属镀层8连接；所述方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区81，所述块状电极金属镀层6的外侧设有空白留边区9；所述所述金属化内膜1和金属化外膜2的带状保险阵列区域5相互对齐。

本发明实施例一至六所述的金属化安全膜，由于镀层加厚区81往方阻金属镀层8过渡时有方阻过渡区（该区是由镀层加厚区81过渡至方阻金属镀层8的厚度落差构成），该区的方阻在制造工艺上难以掌控，因此保险丝的位置越接近加厚区越难以保证，保险丝的方阻直接影响到薄膜的安全性能；本发明的保险丝金属镀层7设于绝缘介质3左右两侧之间的非输入端（非镀层加厚区71）处，方阻易以掌控，极大地降低了制造工艺难度，同时带状保险阵列区域5与宽度较宽的空白分隔区4的两两相互对齐，对应地保险丝金属镀层7的宽度也可做宽，因此保险丝金属镀层7的方阻精确度高，为金属化安全膜的设计提高了便利，在工艺上更好处理和控制。

另外，本发明的金属化安全膜有足够的方阻测定区域（块状电极金属镀层6面积较大），因此可灵活地的设计对应的保险丝金属镀层7方阻，提高安全性能。

再者，而本发明的保险丝金属镀层7是集中在绝缘介质3中间的狭窄带（带状保险阵列区域4）上，一方面提高了绝缘介质3利用率；另一方面安全设计方面灵活多变，降低设计、工艺及制造过程的不可控因素，与现有技术的金属化安全膜是将所的保险丝分布在整个绝缘介质3上，存在明显的优势。

再者，由实施例一、三、五得到的两内串、四内串、六内串薄膜电容器的金属化安全膜，由此可推断，利用本发明的结构（带状保险阵列区域5与空白分隔区4的两两相互对齐设置）可以制造出偶数内串薄膜电容器的金属化安全膜，即可以内串偶数（8、10、12……等）个电容；

由实施例二、四得到的三内串、五内串薄膜电容器的金属化安全膜，由此可推断，利用本发明的结构（带状保险阵列区域5与空白分隔区4的两两相互对齐设置）可以制造出奇数内串薄膜电容器的金属化安全膜，即可以内串奇数（7、9、11……等）个电容。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种薄膜电容器用金属化安全膜，包括有相互层叠的金属化内膜和金属化外膜，所述金属化内膜（1）和金属化外膜（2）均主要由绝缘介质（3）组成；其特征在于：

至少所述金属化内膜（1）或金属化外膜（2）的绝缘介质（3）表面设有一个块状电极金属镀层组，所述块状电极金属镀层组主要由并排的两列多个纵向排列的块状电极金属镀层（6）组成；

所述两列块状电极金属镀层（6）之间设有纵向延伸的带状保险阵列区域（5），且其相对的两个块状电极金属镀层（6）通过至少一根带状保险阵列区域（5）上设有的保险丝金属镀层（7）一一对应连接；相应地，所述金属化外膜（2）或金属化内膜（1）的绝缘介质（3）的表面设有与带状保险阵列区域（5）两两相互对齐的纵向延伸的空白分隔区（4）；

所述空白分隔区（4）的两侧分别设有方阻金属镀层（8）或者方阻金属镀层（8）和多个纵向排列的块状电极金属镀层（6）或者两组块状电极金属镀层组；所述方阻金属镀层8的外侧缘边设有镀层加厚区（81）。

2.根据权利要求1所述薄膜电容器用金属化安全膜，其特征在于：所述保险丝金属镀层（7）的宽度与空白分隔区（4）的宽度对应。

3.根据权利要求1所述薄膜电容器用金属化安全膜，其特征在于：所述金属化内膜（1）和金属化外膜（2）的绝缘介质（3）表面均设有一列多个纵向排列的块状电极金属镀层（6）和一块方阻金属镀层（8），且金属化内膜（1）的块状电极金属镀层（6）和方阻金属镀层（8）与金属化外膜（2）的块状电极金属镀层（6）和方阻金属镀层（8）左右对称分布；所述块状电极金属镀层（6）和方阻金属镀层（8）之间设有带状保险阵列区域（5），且每块块状电极金属镀层（6）通过至少一根带状保险阵列区域（5）上设有的保险丝金属镀层（7）与方阻金属镀层（8）连接；所述所述金属化内膜（1）和金属化外膜（2）的带状保险阵列区域（5）相互对齐。