JP2000100646A - コンデンサ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属薄膜で形成したコンデンサ電極の酸化速
度を減速し、これによりコンデンサ素子の寿命をより長
くすること。 【解決手段】 プラスチックフィルムや紙などの誘電体
１、２の表面に、アルミニウムや亜鉛などの金属を蒸着
してコンデンサ電極１３、１４を形成し、この誘電体
１、２を重ねて巻回して構成したコンデンサ素子であっ
て、コンデンサ電極１３、１４の全周縁部に位置する部
分１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの金属膜の厚みをコ
ンデンサ電極１３、１４の平面部１３ｃ、１４ｃの金属
膜の厚みよりも厚くし、コンデンサ電極１３、１４の端
縁角部から進行する酸化による広がりを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄膜をコンデ
ンサ電極としたコンデンサ素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】コンデンサ素子には、例えばポリプロピレ
ンのようなプラスチックフィルムや紙などを誘電体と
し、その誘電体の表面にアルミニウムや亜鉛などの金属
を蒸着し、その蒸着により形成した金属膜をコンデンサ
電極とするものがある。このようなコンデンサ素子で
は、通常、誘電体の表面の一方の側縁部を残して蒸着に
より金属膜を形成し、この金属膜が形成された誘電体の
複数枚例えば２枚を、前記一方の側縁が互いに反対側と
なるように重ね合わして巻回し、巻回した各端面に亜鉛
などの金属を溶射して引出電極を形成してコンデンサ素
子を構成するようにしている。

【０００４】図４はこのようにして形成されたコンデン
サ素子の一部の断面を示すもので、１および２はそれぞ
れ厚さ約５μｍ〜１０μｍのプラスチックフィルムある
いは紙からなる第１および第２の誘電体、３および４は
第１および第２の誘電体１、２のそれぞれの一方の表面
に蒸着により形成された金属膜からなる第１および第２
のコンデンサ電極、５は第１のコンデンサ電極３に接続
され、金属の溶射により形成された引出電極、６は第２
のコンデンサ電極４に接続され、金属の溶射により形成
された引出電極である。なお、１ａ、２ａはコンデンサ
電極３、４が形成されない側縁部である。

【０００５】ところで、コンデンサにおける誘電体は、
何らかの原因で部分的に電気的な欠陥が存在する。そこ
で、予めコンデンサに電圧を印加してこの欠陥部を強制
的に絶縁破壊し、その破壊時に突入するエネルギにより
欠陥部周縁のコンデンサ電極を溶解、飛散させ欠陥部周
縁のコンデンサ電極をなくし、欠陥部周縁が電気的に悪
影響を及ぼさないようにするセルフヒーリング処理をす
るものがある。

【０００６】このようなセルフヒーリング処理を行うコ
ンデンサ素子では、そのセルフヒーリング処理を容易に
するために、前記コンデンサ電極３、４は、シート抵抗
６〜８Ω／ロと薄膜に形成される。しかし、全面的にコ
ンデンサ電極３、４を薄膜にすると引出電極５、６との
接着性が悪くなる。そのため引出電極５、６と接着させ
るコンデンサ電極３、４の端縁部３ａ、４ａ、すなわち
誘電体１、２の表面の他方の側縁部に位置する部分を誘
電体１、２の表面の中央部に位置する部分よりシート抵
抗３〜４Ω／ロと厚く金属を蒸着するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
コンデンサ電極を金属薄膜で形成したコンデンサ素子
は、比較的に寿命が短いという問題がある。これはコン
デンサ電極が薄膜であるため、その薄膜の端縁角部に電
界が集中し、その端縁角部の金属薄膜が酸化され、その
酸化が中央部の平面部に広がり、その広がり速度が速い
ことに原因するものと考えられる。

【０００８】本発明は、このような原因に鑑みなされた
もので、金属薄膜で形成したコンデンサ電極の酸化速度
を減速し、これによりコンデンサ素子の寿命をより長く
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に金属薄
膜を形成した誘電体の複数を重ねて巻回し、各誘電体の
金属薄膜を対のコンデンサ電極としてなるコンデンサ素
子において、前記コンデンサ電極の全周縁部の金属膜の
厚みを、前記全周縁部を除く平面部の厚みよりも厚く形
成してなることを特徴とする。

【００１０】この特徴によれば、コンデンサ電極の全周
縁部の金属膜の厚みを厚くしているので、その分コンデ
ンサ電極の端縁における電界の集中が緩和され、また端
縁角部が酸化されても、端縁部には金属量が多く、それ
によって平面部への酸化の広がり速度を減速することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係るコン
デンサ素子の一部の断面図である。なお、図４に示す従
来のコンデンサ素子と同一部分には同一の符号が付して
ある。図１において、１３は第１の誘電体１の一方の表
面に蒸着により形成された金属薄膜からなるコンデンサ
電極、１４は第２の誘電体２の一方の表面に蒸着により
形成された金属薄膜からなるコンデンサ電極である。

【００１２】この実施形態のコンデンサ素子は、各誘電
体１および２の一方の表面に、その一方の側縁部１ａ、
２ａを残した全面一様に金属薄膜によるコンデンサ電極
１３、１４が形成され、各コンデンサ電極１３、１４の
間に誘電体を位置させ、これを巻回して構成されてい
る。

【００１３】コンデンサ電極１３および１４は、引出電
極５、６と接着させる端縁部１３ａ、１４ａおよびその
端縁部１３ａ、１４ａと対向する端縁部１３ｂ、１４ｂ
の金属膜の厚みを、中央部の平面部１３ｃ、１４ｃの厚
みよりも厚く形成している。つまり、各コンデンサ電極
１３、１４の全周縁部を中央部の平面部１３ｃ、１４ｃ
よりも金属膜を厚く形成している。例えば中央部の平面
部１３ｃ、１４ｃの金属膜の厚みを１００Å、シート抵
抗６〜８Ω／ロとし、全周縁部の金属膜の厚みを５００
Å、シート抵抗３〜４Ω／ロと膜厚を厚く形成してい
る。なお、具体的数値は例示であり、これに限定される
ものではない。また、厚みを厚くする周縁部の幅は適宜
に設定すればよい。

【００１４】このように構成されたコンデンサ素子は、
コンデンサ電極１３および１４の全周縁部の金属膜の厚
みを厚くしているので、その分コンデンサ電極１３およ
び１４の端縁角部の丸みが増し、その角部における電界
の集中が緩和される。また、全周縁部の金属量が多く、
その端縁角部から酸化されても、その酸化が平面部１３
ｃ、１４ｃへ及ぶ速度が減速される。その様子を図３に
示す。

【００１５】図３は課電年数Ｔを横軸に、コンデンサ素
子の容量Ｃを縦軸にしたグラフで、ｃ１は容量の規格
値、Ｐ１は従来のコンデンサ素子の容量の経年変化を示
し、Ｐ２はこの実施形態におけるコンデンサ素子の容量
の経年変化を示している。従来のコンデンサ素子では、
線Ｐ１で示されるようにその容量は時間の経過とともに
当初から減少し、やがて容量の規格値に達しＴ１、以後
規格値以下へと進行するが、この実施形態におけるコン
デンサ素子では、線Ｐ２で示されるように当初の容量の
低下速度は小さく、やがて線Ｐ１と同様の勾配で減少す
る。

【００１６】したがって、この実施形態におけるコンデ
ンサ素子では、従来のコンデンサ素子に比し、当初の容
量の低下速度が小さい分、容量の規格値以下となるまで
の時間Ｔ２が長く、これによりコンデンサ素子の寿命が
より長くなる。なお、長くする時間は、厚みを厚くする
周縁部の幅の設定により任意に変えることができる。

【００１７】以上述べた実施形態では、誘電体の一方の
表面に、その一方の側縁部を残した全面一様に金属薄膜
によるコンデンサ電極を形成した場合のもの、つまり誘
電体の一方の表面に、一つのコンデンサ電極を形成した
場合のものであるが、コンデンサ素子の種類によって
は、一つの誘電体の表面に複数のコンデンサ電極を形成
する場合がある。その一例を示したのが図２である。

【００１８】図２に示す例では、誘電体１および２のそ
れぞれに一方の表面を２つの領域に区分し、各領域にそ
れぞれコンデンサ電極２３、２５および２４、２６を形
成し、このコンデンサ電極を形成した誘電体１および２
を重ねて巻回し、これによりコンデンサ素子が構成され
ている。

【００１９】このように一つの誘電体の表面に、複数の
コンデンサ電極２３、２５または２４、２６が形成され
た場合においても、各コンデンサ電極２３、２５および
２４、２６のそれぞれの全周縁部２３ｂ、２４ｂ、２５
ｂ、２６ｂを中央部の平面部２３ｃ、２４ｃ、２５ｃ、
２６ｃよりも金属膜を厚く形成することにより、前記の
実施形態と同様にコンデンサ素子の寿命をより長くする
ことができる。

【００２０】なお、以上の説明では、コンデンサ電極を
形成した誘電体の２枚を重ねて巻回したコンデンサ素子
であるが、この２枚の誘電体の間にコンデンサ電極が形
成されていない誘電体を重ねたり、さらに多くのコンデ
ンサ電極を形成した誘電体を重ねてコンデンサ素子を構
成することは任意である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えばポリプロピレンのようなプラスチックフィルムや紙
などの誘電体の表面に、アルミニウムや亜鉛などの金属
を蒸着してコンデンサ電極を形成する際、コンデンサ電
極の全周縁部に位置する部分の金属膜の厚みを厚くする
ので、コンデンサ電極の酸化による広がりが抑制され、
セルフヒーリング処理の容易性を妨げることなく、コン
デンサ素子の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す部分断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図３】コンデンサ素子の課電特性図である

【図４】従来のコンデンサ素子の部分断面図である。

【符号の説明】

１、２ 誘電体 ５、６ 引出電極 １３、１４ コンデンサ電極 １３ａ、１４ａ コンデンサ電極の端縁部 １３ｂ、１４ｂ コンデンサ電極の端縁部 １３ｃ、１４ｃ コンデンサ電極の平面部 ２３〜２６ コンデンサ電極 ２３ｂ〜２６ｂ コンデンサ電極の端縁部 ２３ｃ〜２６ｃ コンデンサ電極の平面部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に金属薄膜を形成した誘電体の複数
   を重ねて巻回し、各誘電体の金属薄膜を対のコンデンサ
   電極としてなるコンデンサ素子において、前記コンデン
   サ電極の全周縁部の金属膜の厚みを、前記全周縁部を除
   く平面部の厚みよりも厚く形成してなることを特徴とす
   るコンデンサ素子。