CN105393319A - 薄膜电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄膜电容器,所述薄膜电容器可在不导致大型化、高成本化的情况下,防止漏电流的发生、电介质膜、金属蒸镀膜的因与水蒸气接触而导致的劣化以及耐电压的降低。本发明的薄膜电容器构成如下:在交替层叠由聚丙烯膜形成的至少一片树脂制的电介质膜(24)和多片金属蒸镀膜(26)而形成的层叠体(20)的侧面(30c,30d)中,在与形成有金属喷镀电极的一对侧面相邻的另一对侧面(30c,30d)上,分别以覆盖上述一对侧面(30c,30d)的整面、且与在上述侧面(30c,30d)露出的电介质膜(24)的侧面熔接的方式,形成由聚烯烃类热熔树脂形成的覆盖膜(16a,16b)。
Description
技术领域
本发明涉及使用层叠体构成的层叠型的薄膜电容器的改良,该层叠体具有交替层叠至少一片树脂制的电介质膜和多片金属蒸镀膜而成的结构。
背景技术
一直以来,在各种电子设备、电气设备中使用电容器,近年来,为了应对针对电子设备、电气设备的小型化的要求,逐渐大量地使用薄膜电容器作为上述电容器。
这样的薄膜电容器包括多种结构,作为其中一种,已知例如日本特开平9-153434号公报(专利文献1)等中公开的那样的层叠型的薄膜电容器。该薄膜电容器通过以下方式构成:以树脂膜和金属蒸镀膜交替取位的方式、层叠在作为电介质膜的树脂膜的单面或两面上设置金属蒸镀膜而构成的金属化膜,使用由此形成的层叠体,在该层叠体的金属化膜的层叠方向两侧的面上,分别进一步层叠保护膜,形成薄膜电容器元件,另一方面,于在与上述薄膜电容器元件的层叠体的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上,分别形成金属喷镀电极。
另外,例如,在日本特开2011-181885号公报(专利文献2)等中,还提出了可进一步小型化的薄膜电容器,其通过以下方式构成:使用由能以纳米级的膜厚进行成膜的、蒸镀聚合膜形成的电介质膜和金属蒸镀膜的层叠体,在该层叠体的两侧端面上,分别层叠保护膜,形成薄膜电容器元件,另一方面,在上述薄膜电容器元件的对应的两个侧面上,分别形成金属喷镀电极。
总之,以往的层叠型薄膜电容器通常通过以下方式构成:交替层叠至少一片树脂制的电介质膜和多片金属蒸镀膜而形成层叠体,在包含该层叠体的薄膜电容器元件的电介质膜与金属蒸镀膜的层叠方向两侧的面上,分别进一步层叠保护膜,另一方面,在上述薄膜电容器元件的一对侧面上,分别形成金属喷镀电极。
但是,对于上述以往的层叠型薄膜电容器而言,除了形成有金属喷镀电极的两个侧面之外的剩余的两个侧面、即与形成有金属喷镀电极的两个侧面邻接的其它的两个侧面暴露在外部。因此,若直接使用这样的层叠型薄膜电容器,则不仅从暴露在外部的侧面产生大量的漏电流,而且水蒸气等气体从上述侧面侵入到薄膜电容器内部,导致电介质膜、金属蒸镀膜等发生劣化,结果,电容器性能可能降低。另外,近年来,为了实现层叠型薄膜电容器的小型化,电介质膜逐渐进一步薄形化。因此,对于这样的层叠型薄膜电容器而言,隔着电介质膜相互相邻的金属蒸镀膜之间的爬电距离(creepagedistance)变短,因此存在以下倾向:在这些相互相邻的金属蒸镀膜之间变得容易导电,耐电压降低。
因此,例如,如日本特开2003-338424号公报(专利文献3)等中公开那样,目前为止,为了将如上所述问题的发生防患于未然,采取了如下对策,即,将薄膜电容器收纳于电容器外壳内,而且,在上述薄膜电容器与电容器外壳的内面之间填充环氧树脂等具有电绝缘性的树脂,由此从外部隔断与形成有金属喷镀电极的侧面相邻的侧面。然而,这样的将薄膜电容器与填充树脂一同收纳到薄膜电容器外壳内的、所谓带有外壳的薄膜电容器,具有电容器外壳,因此其与之相应地大型化,另外,无法避免额外成本的增加。
上述情况下,例如日本特公平5-63094号公报(专利文献4)中公开了下述薄膜电容器,所述薄膜电容器中在除了形成金属喷镀电极的两个侧面之外的薄膜电容器元件(金属化膜的层叠体)的剩余的两个侧面上,分别形成被覆上述剩余的两个侧面的整面的覆盖膜。通过如上所述的结构,可在不将薄膜电容器收纳到电容器外壳内的情况下,从外部隔断与形成有金属喷镀电极的侧面相邻的侧面。
然而,本发明人从多种角度针对具有上述结构的薄膜电容器、即在裸露的侧面上形成有覆盖膜的、所谓带有覆盖膜的薄膜电容器进行了研究,结果发现,上述带有覆盖膜的薄膜电容器存在如下所述的问题。
即,在以往的带有覆盖膜的薄膜电容器中,电介质膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯等热塑性树脂构成,另一方面,覆盖膜由与电介质膜的构成树脂的种类完全不同的环氧类的热固性树脂构成。因此,无法充分确保与薄膜电容器的覆盖膜形成面对应的位于电介质膜的端部的侧面与覆盖膜之间的密合性,在上述电介质膜的侧面与覆盖膜之间不可避免地形成微细的缝隙。而且,基于上述原因,对于上述以往的带有覆盖膜的薄膜电容器而言,水蒸气、空气等侵入到在电介质膜的侧面与覆盖膜之间形成的微细的缝隙内,结果,可靠地防止下述问题的发生是极其困难的,即,电介质膜、金属蒸镀膜的因与水蒸气接触而导致的劣化的问题、因在金属蒸镀膜之间的放电而导致的耐电压降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-153434号公报
专利文献2:日本特开2011-181885号公报
专利文献3:日本特开2003-338424号公报
专利文献4:日本特公平5-63094号公报
发明内容
发明所要解决的课题
此处,本发明是在上述情况的背景下完成的,本发明所要解决的课题在于,提供一种经改良的结构,通过所述经改良的结构,能在不导致任何的大型化、制造成本提高的情况下,完全地、可靠地解决层叠型的薄膜电容器中的以下问题:产生漏电流,电介质膜、金属蒸镀膜的因与水蒸气接触而导致劣化,以及因在金属蒸镀膜之间的放电而导致耐电压降低等问题。
用于解决课题的手段
而且,为了解决上述课题,本发明的主旨在于提供一种薄膜电容器,其特征在于,在交替层叠至少一片由聚丙烯膜形成的电介质膜和多片金属蒸镀膜而形成的层叠体的层叠方向两侧的面上,分别进一步层叠保护膜,并且,于在与该层叠体的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上,分别形成金属喷镀电极,由此构成薄膜电容器,其中,在除了分别形成有上述金属喷镀电极的侧面之外的上述层叠体的剩余的侧面上,以覆盖该剩余的侧面的整面、并且与在该剩余的侧面露出的上述电介质膜的端部熔接的方式,形成有由聚烯烃类热熔树脂形成的覆盖膜。
需要说明的是,根据本发明的优选方式之一,上述覆盖膜构成为,具有在构成上述电介质膜的聚丙烯的熔点以上并且小于该聚丙烯的热分解温度的范围内的熔点,并且,在160~180℃的温度区域内具有860~340000mPa·s的范围内的熔融粘度。需要说明的是,此处所谓熔融粘度是通过按照JISK6862进行的试验测得的值。
另外,根据本发明的优选方式之一,于在与上述层叠体的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上,分别设置有向外侧开口、使上述金属蒸镀膜的一部分在外部露出的缝隙,并且,以使上述金属喷镀电极的一部分侵入到该缝隙的状态,在该对应的侧面上分别形成有上述金属喷镀电极,而且,将被设置于该对应的侧面中的一方的侧面的且侵入该缝隙内的该金属喷镀电极部分作为第一连接部,连接通过该缝隙而在外部露出的上述金属蒸镀膜的露出部分与形成于该一方的侧面的该金属喷镀电极,另一方面,将被设置于该对应的侧面中的另一方的侧面的且侵入该缝隙内的该金属喷镀电极部分作为第二连接部,连接通过该缝隙而在外部露出的上述金属蒸镀膜的露出部分与形成于该另一方的侧面的该金属喷镀电极,进而,以在上述层叠体的层叠方向交替取位的方式配置上述第一连接部和第二连接部。
发明的效果
即,在本发明的薄膜电容器中,在除了形成金属喷镀电极的两个侧面之外的与上述两个侧面相邻的剩余的两个侧面上,以被覆上述剩余的侧面的整面的方式形成有两片覆盖膜。由此,可实质上消除从侧面产生的漏电流,并且,可有利地延长金属蒸镀膜间的爬电距离。另外,两片覆盖膜由与构成电介质膜的聚丙烯同类的聚烯烃类热熔树脂构成,而且,上述两片覆盖膜熔接于位于与薄膜电容器的覆盖膜形成面对应的位置的电介质膜的端部。因此,覆盖膜更牢固且完全地密合于位于上述电介质膜端部的侧面,在上述电介质膜的侧面与覆盖膜之间,完全未形成微细的缝隙。因此,通过本发明的薄膜电容器,能非常有效且可靠地防止水蒸气、空气侵入到电介质膜的侧面(端部)与覆盖膜之间,另外,还实现了金属蒸镀膜间的爬电距离的增大,可有利地解决电介质膜、金属蒸镀膜的因与水蒸气的接触而导致的劣化,因在金属蒸镀膜之间的放电而导致的耐电压降低的问题。
而且,本发明的薄膜电容器与以往的带有外壳的薄膜电容器不同,完全不存在电容器外壳。因此,也不存在因使用电容器外壳而导致的大型化、或需要额外成本的问题。
因此,对于如上所述的本发明的薄膜电容器而言,可在完全不导致大型化、制造成本增加的情况下,实质地防止漏电流的发生,并且,可更长期且稳定地维持所期望的电容器性能,而且,可极有利地实现耐电压的提升。
附图说明
[图1]为表示具有本发明的结构的薄膜电容器的一个实施方式的立体说明图。
[图2]为图1的A-A截面放大说明图。
[图3]为图2的B-B截面说明图。
具体实施方式
以下,为了进一步具体地说明本发明,参照附图详细说明本发明的实施方式。
首先,作为具有本发明的结构的薄膜电容器的一个实施方式,图1中示出了搭载于汽车等车辆的车载用薄膜电容器的立体形态。由上述图1可知,本实施方式的薄膜电容器10构成为,具有薄膜电容器元件12,在位于该薄膜电容器元件12的宽度方向两侧的两个侧面上,形成有金属喷镀电极14a、14b,另一方面,在位于长度方向两侧的除了金属喷镀电极14a、14b形成面之外的剩余的两个侧面上,形成有覆盖膜16a、16b。
更具体而言,如图2及图3所示,薄膜电容器元件12具有多片(此处为8片)金属化膜18相互层叠而成的层叠体20。而且,分别地,在上述层叠体20的厚度方向(金属化膜18的层叠方向)一方的端面(下端面)上进一步层叠保护膜22a,另外,在另一方的端面(上端面)上进一步层叠保护膜22b,构成薄膜电容器元件12。需要说明的是,不言而喻,薄膜电容器元件12(层叠体20)中的金属化膜18的层叠片数不受附图的任何限制。
另外,构成薄膜电容器元件12的金属化膜18是在作为电介质膜的树脂膜24的一方的面上层叠形成金属蒸镀膜26而形成的。在上述金属化膜18的宽度方向(图2的左右方向)的一端部,设置有未在树脂膜24上层叠金属蒸镀膜26的边缘部28。
此处,金属化膜18的树脂膜24由聚丙烯制的双轴拉伸膜构成,金属蒸镀膜26例如由铝、锌等形成。需要说明的是,树脂膜24虽然需要由聚丙烯构成,但可以不必须是双轴拉伸膜。构成金属蒸镀膜26的金属材料,只要是具有充分的导电性、并且通过实施属于PVD、CVD的范畴的现有已知的蒸镀法而可层叠形成于树脂膜24上的金属材料即可,其种类没有特别限制。
此处,保护膜22a、22b由聚丙烯制的双轴拉伸膜构成。构成该保护膜22a、22b的材料只要具有电绝缘性即可,其种类没有特别限制,但通常通过由与金属化膜18的树脂膜24相同的树脂材料形成的树脂制膜构成。
金属化膜18的树脂膜24和金属蒸镀膜26和保护膜22a、22b的各自的厚度没有特别限制,但通常将树脂膜24的厚度设定为2.0~4.0μm左右,另外,将金属蒸镀膜26的厚度设定为左右,将保护膜22a、22b的厚度设定为7.0~30μm左右。需要说明的是,应当理解,在图2及图3中,为了使得薄膜电容器10的结构容易理解,分别以夸大的尺寸示出了金属化膜18的树脂膜24及金属蒸镀膜26的厚度、保护膜22a、22b的厚度、以及覆盖膜16a、16b和金属喷镀电极14a、14b的厚度,另外,还以极度少于实际数目的数目例示了薄膜电容器元件12中的金属化膜18的层叠片数。
而且,对于具有多片金属化膜18的层叠体20与2片保护膜22a、22b的层叠结构的电容器元件12而言,以各金属化膜18的树脂膜24和金属蒸镀膜26交替取位的方式、且以各金属化膜18的边缘部28在薄膜电容器元件12的宽度方向(图2的左右方向)上相互错位地取位的方式,1片1片地配置多片金属化膜18。
另外,对于上述薄膜电容器元件12而言,相互相邻的金属化膜18以使得其中的一方的金属化膜18的宽度方向端部从另一方的金属化膜18的边缘部28侧的宽度方向的侧面向侧方突出的方式相互叠合。即,以在宽度方向上相互错开的方式,层叠全部的金属化膜18。由此,将1片金属化膜18夹在中间,在位于其两侧的2片金属化膜18的宽度方向端部彼此之间,分别形成有缝隙32,所述缝隙32在薄膜电容器元件12的宽度方向两侧的侧面30a、30b上朝向侧方开口。另外,将形成上述缝隙32的2片金属化膜18、18中的位于下侧的金属化膜18的金属蒸镀膜26的宽度方向端部作为非层叠部分,该非层叠部分中未层叠上述2片金属化膜18、18中的位于上侧的金属化膜18,该非层叠部分以通过上述缝隙32而在外部露出的方式配置。
需要说明的是,由图3可知,对于相互层叠的金属化膜18而言,在长度方向上没有任何错位,以将长度方向的侧面在各金属化膜18的厚度方向上在一定的位置对齐的方式、层叠配置所有的金属化膜18。
而且,在位于上述薄膜电容器元件12(层叠体20)的宽度方向两侧的形成了上述缝隙32的相互对置的两个侧面30a、30b上,分别通过喷镀而形成有金属喷镀电极14a、14b。另外,上述两个金属喷镀电极14a、14b侵入到缝隙32(在形成有它们的各薄膜电容器元件12的宽度方向两侧的侧面30a、30b上向侧方开口)内,粘着于上述非层叠部分(由从上述缝隙32露出的金属蒸镀膜26的一端部形成)。而且,将金属喷镀电极14a的侵入到被设置于侧面30a的各缝隙32内的侵入部分作为第一连接部33a。另一方面,将金属喷镀电极14b的侵入到被设置于侧面30b的各缝隙32内的侵入部分作为第二连接部33b。另外,上述第一连接部33a和第二连接部33b在两个侧面30a、30b上分别设置有多个(此处为4个),以在树脂膜24与金属蒸镀膜26的层叠方向上相互错位地取位的方式被配置。需要说明的是,上述两个金属喷镀电极14a、14b的构成材料没有特别限制,可将锌、铝等一直以来常规使用的物质作为两个金属喷镀电极14a、14b的构成材料使用。
如上所述,对于两个金属喷镀电极14a、14b,在位于薄膜电容器元件12(层叠体20)的宽度方向两侧的两个侧面30a、30b上以分别被覆上述两个侧面30a、30b的整面、并且通过第一及第二连接部33a、33b可靠地连接于各金属化膜18的金属蒸镀膜26的非层叠部分的状态形成。需要说明的是,在上述两个金属喷镀电极14a、14b上,根据需要,可分别连接未图示的端子等。
而且,如图1~图3所示,在本实施方式的薄膜电容器10中,尤其是在薄膜电容器元件12(层叠体20)的四个侧面30a、30b、30c、30d中,用覆盖膜16a、16b分别覆盖以与形成有金属喷镀电极14a、14b的两个侧面30a、30b邻接的方式,位于薄膜电容器元件12的长度方向(图3的左右方向)两侧的另两个侧面30c,30d的整面,将其与外部隔断。另外,上述两片覆盖膜16a、16b被熔接(熔融粘接)于在上述两个侧面30c,30d露出的各金属化膜18的树脂膜24的侧面。
如上所述,通过本实施方式的薄膜电容器10,可实现防止从两个侧面30c、30d产生漏电流,并且可延长金属化膜18的金属蒸镀膜26之间的爬电距离,可有利地防止因在上述金属蒸镀膜26之间的放电而导致的短路,由此,实现了耐电压的提高。另外,在上述两个侧面30c、30d露出的金属化膜18的树脂膜24的侧面和覆盖膜16a、16b完全密合,可阻止水分、空气侵入到上述树脂膜24的侧面(进而金属化膜18的侧面)与覆盖膜16a、16b之间。
上述两片覆盖膜16a、16b由所谓聚烯烃类热熔膜构成,所述聚烯烃类热熔膜是由与构成金属化膜18的树脂膜24的聚丙烯同类、对聚丙烯的热熔接性(熔融粘接性)优异的聚烯烃类热熔树脂形成的膜。另外,本实施方式中,作为上述聚烯烃类热熔膜,使用了使用聚烯烃类热熔树脂形成的膜,该聚烯烃类热熔树脂以聚丙烯的烯烃类共聚物和固定链烷烃(FixedParaffin)作为主成分。通过使用由上述树脂材料形成的两片覆盖膜16a、16b,从而上述两片覆盖膜16a、16b可靠且牢固地熔接于在薄膜电容器元件12的两个侧面30c、30d露出的各金属化膜18的树脂膜24的侧面。
需要说明的是,虽然两片覆盖膜16a、16b需要是由聚烯烃类热熔树脂形成的膜,但构成上述两片覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂的具体种类、组成等没有特别限制。即,现有已知的各种聚烯烃类热熔树脂可作为两片覆盖膜16a、16b的形成材料使用。
而且,在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d上,以被覆其整面的方式层叠形成由上述聚烯烃类热熔树脂形成的两片覆盖膜16a、16b时,例如,可采用如下所述的方法。
即,作为第一方法,例如,可采用以下方法:使用喷嘴将通过加热而成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂吹喷至薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的整面,或者,使用辊等将通过加热而成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂涂布至薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的整面,以规定的厚度进行成膜,并且,通过上述熔融状态的聚烯烃类热熔树脂的热,使在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d露出的各金属化膜18的包含树脂膜24的侧面的端部成为熔融状态,然后,将它们冷却固化。由此,由聚烯烃类热熔膜形成的两片覆盖膜16a、16b按照被覆薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的整面、并且熔接于树脂膜24的侧面的方式层叠形成于薄膜电容器元件12的侧面30c、30d。
另外,作为第二方法,例如,也可采用以下方法:在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d上,以覆盖其整面的方式层叠配置聚烯烃类热熔膜,在该状态下,使上述聚烯烃类热熔膜加热熔融,同时使在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d露出的各金属化膜18的包含树脂膜24的侧面的端部熔融,然后,将它们冷却固化。由此,也能在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d上,以被覆其整面、且与树脂膜24的侧面熔接的方式,层叠形成两片覆盖膜16a、16b。需要说明的是,对于层叠配置于薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的聚烯烃类热熔膜而言,除了可使用具有通常的膜形态的物品之外,例如,也可使用通过规定的模具等经挤压成型而成的半熔融状态的挤压成型品等。
而且,如上所述地层叠形成于薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的覆盖膜16a、16b的厚度没有特别限制,但优选设定为2.0~4.0μm左右。其原因在于,若覆盖膜16a、16b的厚度小于2.0μm,则过薄,难以充分延长金属化膜18的金属蒸镀膜26的爬电距离,存在难以充分获得由上述爬电距离的增大而带来的耐电压提高效果的可能性。另外,即使使覆盖膜16a、16b的厚度为大于4.0μm的厚度,也难以期待通过形成覆盖膜16a、16b而起到的效果的进一步提高,反而可能会产生覆盖膜16a、16b的形成成本提高这样的弊病。因此,覆盖膜16a、16b的厚度优选设定为4.0μm以下。
另外,为了在将覆盖膜16a、16b熔接于各金属化膜18的树脂膜24的侧面时将上述侧面部分加热熔融,构成两片覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂需要具有至少与构成树脂膜24的聚丙烯的熔点相同的熔点,此处,作为构成两片覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂,优选使用熔点高于构成树脂膜24的聚丙烯的熔点并且低于上述聚丙烯的热分解温度的聚烯烃类热熔树脂。这基于以下理由。
即,当制造薄膜电容器元件12时,通常进行以下作业,在以在宽度方向上相互错开的方式层叠多片长形的金属化膜18而成的长形的层叠体20的两侧端面上,进一步层叠长形的保护膜22a、22b,形成长形的薄膜电容器元件母材,而后,对于该长形的薄膜电容器元件母材,于在其长度方向上隔开一定距离的多处,例如使用旋转锯片等切割刃具在宽度方向上切割,从而一次地制造多个薄膜电容器元件12。而后,将如上所述地得到的薄膜电容器元件12的宽度方向两侧的侧面30a、30b作为两个金属喷镀电极14a、14b的形成面,另一方面,将由薄膜电容器元件母材的切截面形成的薄膜电容器元件12的长度方向两侧的侧面30c、30d作为两片覆盖膜16a、16b的形成面。
因此,对于如上所述地得到的薄膜电容器元件12而言,由于由切割刃具所带来的切割痕等,成为覆盖膜16a、16b的形成面的长度方向两侧的侧面30c、30d、在上述侧面30c、30d露出的各金属化膜18的树脂膜24的侧面成为存在大量凹凸的粗糙面的情况较多。如果这样的在树脂膜24的侧面30大量存在的凹部的深度、凸部的高度大,则在将覆盖膜16a、16b熔接于树脂膜24的侧面时,成为熔融状态的覆盖膜16a、16b的构成树脂无法侵入至树脂膜24的侧面的凹部的最深部,可能在上述凹部的底部侧形成微小的缝隙(气眼)。而且,这种缝隙存在于树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间时,覆盖膜16a、16b无法追随因薄膜电容器10的环境温度的变化等而导致的树脂膜24的热收缩。因此,上述缝隙随着环境温度的反复变化而缓慢变大,有可能导致覆盖膜16a、16b相对于树脂膜24的侧面、进而薄膜电容器元件12的侧面30c、30d的密合性的降低。而且,甚至产生以下担忧:水分、空气等侵入到存在于树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间的缝隙内,导致树脂膜24、金属蒸镀膜26劣化,或耐电压降低。
因此,对于构成覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂而言,优选具有高于作为树脂膜24的构成树脂材料的聚丙烯的熔点的熔点,以使得在将覆盖膜16a、16b熔接于各金属化膜18的树脂膜24的侧面时(将覆盖膜16a、16b形成于薄膜电容器元件12的侧面30c、30d时),可通过成为熔融状态的作为覆盖膜16a、16b的构成材料的聚烯烃类热熔树脂所具有的热,将存在于树脂膜24的侧面的凸部熔融。当由具有这样的熔点的聚烯烃类热熔树脂构成覆盖膜16a、16b时,在将覆盖膜16a、16b熔接于树脂膜24的侧面时,存在于树脂膜24的侧面的凸部通过成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂的热而熔融,上述凸部的高度缩小,存在于树脂膜24的侧面的凹部的深度也缩小。由此,成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂侵入到树脂膜24的侧面的凹部的最深部,因此,上述凹部内被成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂填充而不会在树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间形成任何缝隙。而且,结果,可稳定地确保树脂膜24的侧面、进而薄膜电容器元件12的侧面30c、30d与覆盖膜16a、16b的足够高的密合性,并且,可非常可靠地将因水分、空气侵入到树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间而导致的树脂膜24、金属蒸镀膜26劣化、耐电压降低问题的产生防患于未然。
然而,若作为覆盖膜16a、16b的构成材料的聚烯烃类热熔树脂的熔点过度高于构成树脂膜24的聚丙烯的熔点,则在将覆盖膜16a、16b熔接于树脂膜24的侧面时,在成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂的热的作用下,作为树脂膜24的构成树脂的聚丙烯被热分解,结果,电容器性能可能降低。
因此,本实施方式中,作为覆盖膜16a、16b的构成树脂材料,优选使用具有如下熔点的聚烯烃类热熔树脂,即,在作为树脂膜24的构成树脂的聚丙烯的熔点以上、且小于上述聚丙烯的热分解温度的范围内。具体而言,此处,作为构成覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂,有利地使用熔点在作为聚丙烯的熔点的136℃以上、且小于作为聚丙烯的热分解温度的220℃的范围内的聚烯烃类热熔树脂。
总之,通过使用由这样的树脂材料形成的覆盖膜16a、16b,可在不引起因树脂膜24的热分解而导致的电容器性能降低的情况下,稳定地确保树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b的足够高的密合性,并且,可非常可靠地将因水分、空气侵入到树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间而导致的树脂膜24、金属蒸镀膜26劣化、耐电压降低问题的产生防患于未然。
另外,如上所述,在将各金属化膜18的树脂膜24的侧面(薄膜电容器元件12的侧面30c、30d)与覆盖膜16a、16b熔接时,为了实现提高树脂膜24与覆盖膜16a、16b的密合性,防止产生树脂膜24、金属蒸镀膜26劣化、耐电压降低的问题,成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂被填充到存在于树脂膜24的侧面的各凹部内是重要的。而且,为了提高成为熔融状态的聚烯烃类热熔树脂填充到各凹部内的填充率,除了作为覆盖膜16a、16b的构成树脂使用的聚烯烃类热熔树脂的熔点高之外,上述聚烯烃类热熔树脂在熔融状态下的粘度低、具有高流动性也成为重要要素。
因此,作为构成覆盖膜16a、16b的聚烯烃类热熔树脂,优选使用在160~180℃下具有860~34000mPa·s左右的范围内的熔融粘度的聚烯烃类热熔树脂。其原因在于,上述树脂材料的160~180℃下的熔融粘度为大于34000mPa·s的值时,熔融粘度过高,因此,成为熔融状态的覆盖膜16a、16b的构成树脂的流动性降低,因此,上述构成树脂将无法被充分填充至存在于各金属化膜18的树脂膜24的侧面的各凹部内,从而在各凹部的底部侧形成缝隙,因此,可能会产生树脂膜24与覆盖膜16a、16b的密合性降低,树脂膜24、金属蒸镀膜26劣化,耐电压降低等问题。另外,构成覆盖膜16a、16b的树脂材料的160~180℃下的熔融粘度小于860Pa·s时,成为熔融状态的覆盖膜16a、16b的构成树脂的流动性极度增大,因此,存在以下可能性:成为熔融状态的覆盖膜16a、16b的构成树脂难以在薄膜电容器元件12的侧面30c、30d上维持规定的厚度直到其固化,导致覆盖膜16a、16b的厚度比所期望的厚度薄。需要说明的是,覆盖膜16a、16b的厚度过薄时,可能产生如上所述的不良情况。
由以上的说明可知,对于本实施方式的薄膜电容器10而言,在除了作为金属喷镀电极14a、14b的形成面的侧面30a、30b之外的剩余的两个侧面30c、30d上,以被覆该两个侧面30c、30d的整面的方式形成两片覆盖膜16a、16b,由此,可实质上防止从两个侧面30c、30d产生漏电流,并且,有利地延长各金属化膜18的金属蒸镀膜26间的爬电距离。而且,两片覆盖膜16a、16b由聚烯烃类热熔树脂构成,上述两片覆盖膜16a、16b熔接于在两个侧面30c、30d露出的各金属化膜18的由聚丙烯形成的树脂膜24的侧面,因此,上述树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b以在它们之间完全未形成微细的缝隙的方式完全密合。由此,可非常有效地且可靠地防止水蒸气、空气侵入到树脂膜24的侧面与覆盖膜16a、16b之间,另外,还实现了金属蒸镀膜26间的爬电距离的增大,可有利地防止树脂膜24、金属蒸镀膜26的因与水蒸气接触而导致的劣化,并且可阻止金属蒸镀膜26之间的放电,可有效地提高耐电压。
而且,对于上述薄膜电容器10而言,仅通过将由树脂制膜形成的薄的覆盖膜16a、16b形成于两个侧面30c、30d,即可发挥如上所述的优异的特征。因此,不会为了确保上述特征而使薄膜电容器10整体大型化,另外也不会增加成本负担。
因此,对于如上所述的本实施方式涉及的薄膜电容器而言,可在完全不导致大型化、制造成本增加的情况下,实质地防止漏电流的发生,并且,可更长期且稳定地维持所期望的电容器性能,而且,可极有利地实现耐电压的提升。
以上,详细说明了本发明的具体的构成,但这仅为例示,本发明不受上述记载的任何限制。
例如,可以如下所述地构成层叠体:以聚丙烯膜或树脂膜、和金属蒸镀膜交替取位的方式,层叠在作为电介质膜的聚丙烯膜的两个面上分别层叠金属蒸镀膜而形成的金属化膜、和完全未层叠金属蒸镀膜的聚丙烯膜或聚丙烯膜以外的树脂膜,构成层叠体。
另外,层叠体是交替层叠由聚丙烯形成的至少一片电介质膜和至少两片金属蒸镀膜而形成的层叠体时,电介质膜的数目和金属蒸镀膜的数目没有任何限制。
此外,在上述实施方式中,在薄膜电容器元件12(层叠体20)的两个侧面30c、30d上,以不仅被覆该两个侧面30c、30d的整面、而且还被覆在上述两个侧面30c、30d露出的各金属喷镀电极14a、14b的两侧侧面的整面的方式形成覆盖膜16a、16b,但各金属喷镀电极14a、14b的两侧侧面不一定必须被覆盖膜16a、16b被覆。
此外,在上述实施方式中,示出了将本发明应用于车载用薄膜电容器的装置的具体例,但本发明当然还可以有利地应用于任何的除车载用以外的各种薄膜电容器。
此外,虽未逐一列举,但本发明能以基于本领域技术人员的见识进行多种变更、修正、改良等的方式进行实施,另外,这样的实施方式只要不超出本发明的主旨,就均包含在本发明的范围内,这是不言而喻的。
附图标记说明
10薄膜电容器
12薄膜电容器元件
14金属喷镀电极
16a,16b覆盖膜
18金属化膜
20层叠体
22a,22b保护膜
24树脂膜
26金属蒸镀膜
30a,30b,30c,30d侧面
32缝隙
33a第一连接部
33b第二连接部
Claims (3)
1.一种薄膜电容器,其特征在于,
所述薄膜电容器通过以下方式构成:在交替层叠至少一片由聚丙烯膜形成的电介质膜和多片金属蒸镀膜而形成的层叠体的层叠方向两侧的面上,分别进一步层叠保护膜,并且于在与所述层叠体的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上,分别形成金属喷镀电极,
在除了分别形成有所述金属喷镀电极的侧面之外的所述层叠体的剩余的侧面上,以覆盖所述剩余的侧面的整面、并且与在所述剩余的侧面露出的所述电介质膜的端部熔接的方式,形成有由聚烯烃类热熔树脂形成的覆盖膜。
2.如权利要求1所述的薄膜电容器,其中,所述覆盖膜具有在构成所述电介质膜的聚丙烯的熔点以上并且小于所述聚丙烯的热分解温度的范围内的熔点,并且,在160~180℃的温度区域内,具有860~340000mPa·s的范围内的熔融粘度。
3.如权利要求1或2所述的薄膜电容器,其中,于在与所述层叠体的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上,分别设置有向外侧开口、使所述金属蒸镀膜的一部分在外部露出的缝隙,并且,以使所述金属喷镀电极的一部分侵入到所述缝隙内的状态,在所述对应的侧面上分别形成有所述金属喷镀电极,而且,将被设置于所述对应的侧面中的一方的侧面的且侵入所述缝隙内的所述金属喷镀电极部分作为第一连接部,所述第一连接部连接通过所述缝隙而在外部露出的所述金属蒸镀膜的露出部分与形成于所述一方的侧面的所述金属喷镀电极,另一方面,将被设置于所述对应的侧面中的另一方的侧面的且侵入所述缝隙内的所述金属喷镀电极部分作为第二连接部,所述第二连接部连接通过所述缝隙而在外部露出的所述金属蒸镀膜的露出部分与形成于所述另一方的侧面的所述金属喷镀电极,进而,以在所述层叠体的层叠方向上交替取位的方式,配置所述第一连接部和第二连接部。
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