JP2000188230A - フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロボ用、イグナイター用等の断続的な大
電流が流れる用途に使用する金属化フィルムコンデンサ
の安全性を向上させる手段として、従来は金属化フィル
ムに蒸着電極部を分割する切れ目を形成し、電流破壊を
最小限に食い止めるという方法が提案されている。しか
し、コンデンサを個々の小さなコンデンサに完全に分割
すると、狙いとする静電容量とするための金属化フィル
ムの長さ調整が容易にできない上、分割された個々のコ
ンデンサの中でメタリコン金属との接続が不安定なもの
が存在するとコンデンサ全体のｔａｎδが大きくなり、
ばらつきが生じやすいという課題がある。 【解決手段】 蒸着電極部を分割する切れ目の途中に、
個々の小さなコンデンサを並列に接続するヒューズ部を
設けるようにした。これにより、従来の技術で得られて
いた断続的な大電流に対する安全性を損なう事なく従来
の技術の課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主にフィルムコンデ
ンサの性能安定化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続した蒸着電極を有する金属化フィル
ムを巻回して成るフィルムコンデンサを、ストロボ用、
イグナイター用等の断続的な大電流が流れる用途に使用
する場合、メタリコン金属と蒸着電極の結合部の一部に
不完全な部分があると、大電流によってその不完全な部
分が破壊し、この破壊によって破壊箇所と非破壊箇所の
接点部分に電流が集中することとなり、破壊がさらに進
行し最終的にはメタリコン金属と蒸着電極の片側結合部
の全体が破壊され、コンデンサとしての機能を完全に失
うという危険性を有していた。

【０００３】この問題を解決するために、従来は図１の
ように金属化フィルム１０１に蒸着電極部を分割する切
れ目１０２を形成することによって、電流破壊を最小限
に食い止めるという方法が提案されている。つまり、コ
ンデンサは切れ目１０２によって分割された、個々の小
さなコンデンサの並列接続とみなすことができ、コンデ
ンサの電流破壊は個々の小さなコンデンサの単位で終息
するため、コンデンサ全体としては若干の静電容量の減
少にとどまることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようという課題】しかしながら、コンデ
ンサを個々の小さなコンデンサに完全に分割することに
よって以下の２項目の課題が生じていた。

【０００５】（課題１）完成されたコンデンサの静電容
量を、狙いとする値とするためにはさまざまな手段があ
るが、最も容易な方法として金属化フィルムを巻回した
後、または巻回された素子をプレス成型した後に、金属
ブラシ等の測定電極を用いて静電容量を測定し、その値
から完成されたコンデンサの静電容量を推定することに
より、巻回する金属化フィルムの長さを調整するという
方法があるが、完全に分割された個々の小さなコンデン
サ全てに測定電極を接触させることは非常に困難である
ため、従来はメタリコン金属を設けた後のコンデンサ素
子の静電容量を測定することによって、巻回する金属化
フィルムの長さを調整していた。しかしながら、この方
法では、巻回する金属化フィルムの長さの調整を開始し
てから決定するまでに大変多くの時間を必要としてい
た。また、この手段を行わずにコンデンサ設計の計算値
を用いて金属化フィルムの長さを決定すれば、完成され
たコンデンサの静電容量が狙いとする値から外れる確率
が高くなる。つまり、図１の切れ目１０２を有するコン
デンサは、切れ目１０２を有しないコンデンサと比較し
て静電容量の調整が容易にできないという課題がある。

【０００６】（課題２）分割された個々の小さなコンデ
ンサは、メタリコン金属によって並列接続されるが、個
々のコンデンサの中で、メタリコン金属との接続が不安
定なものが存在するとコンデンサ全体のｔａｎδが大き
くなる。つまり、図１の切れ目１０２を有するコンデン
サは、切れ目１０２を有しないコンデンサと比較してｔ
ａｎδのばらつきが大きくなりやすいという課題があ
る。

【０００７】本発明の目的は、これらの課題を解決し、
従来の技術が目的とする断続的な大電流に対する安全性
を損なう事なく、安定した性能のコンデンサを容易に提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、誘電体フィルムの少なくとも片面に蒸着
電極部と絶縁マージンを形成した金属化フィルムを巻回
し、その両端面にメタリコン金属を設けて成るフィルム
コンデンサにおいて、絶縁マージンと交わる方向に設け
られた切れ目の途中に個々の小さなコンデンサを、並列
に接続するヒューズ部を設けるようにした。

【０００９】

【作用】本発明の構造によって、コンデンサは個々の小
さなコンデンサに完全には分割されておらず金属化フィ
ルム上で並列接続されているため、メタリコン金属を設
ける前にコンデンサの静電容量を測定することが可能と
なり、狙いとする静電容量とするための金属化フィルム
の長さ調整が容易となる。

【００１０】また、メタリコン金属を介さずに並列接続
されていることでｔａｎδのばらつきの少ない安定した
コンデンサを得ることができる。さらに、断続的な大電
流による破壊が発生し、その破壊が進行しようとする際
にはヒューズ部が破壊することによって破壊の進行が停
止し、電流破壊を最小限に食い止めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図２は本発明の実施例に係わる金属
化フィルムの構造図であり、厚さ４μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルムの両面に、互いに逆方向になる
絶縁マージン２０４と、絶縁マージン２０４と交わる方
向にヒューズ部２０３を有した切れ目２０２を持つ蒸着
電極部を形成する。ここで切れ目２０２の幅は０．１ｍ
ｍ、ヒューズ部２０３の幅は０．２ｍｍとした。このよ
うな構造をもった金属化フィルムと金属化フィルムより
両端面ともに狭い厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを重ね合わせ巻回した後プレス成型し、図
３に示すコンデンサ素子３０１を形成し、該コンデンサ
素子３０１の両端面にメタリコン電極３０２を形成し、
しかるのち外部端子３０３を形成し、外装３０４を施し
て定格ＤＣ２５０Ｖ、１μＦの試料コンデンサＡを得
た。また、比較のためヒューズ部がなく蒸着電極部を完
全に分割する切れ目を有する同等の試料コンデンサＢと
蒸着電極部を分割する切れ目を有しない同等の試料コン
デンサＣも作製した。

【００１２】この試料コンデンサを作製する過程でプレ
ス成型後のコンデンサ素子の静電容量を金属ブラシ電極
を用いて測定した結果、試料コンデンサＡと試料コンデ
ンサＣは完成された試料コンデンサとほぼ同等の静電容
量が測定できたのに対し、試料コンデンサＢは完成され
た試料コンデンサよりも極めて低く、また不安定な静電
容量であった。次に完成された試料コンデンサのｔａｎ
δ分布を測定し評価した。その結果を図４に示してい
る。図４の結果より試料コンデンサＡと試料コンデンサ
Ｃは安定したｔａｎδ分布を示すのに対して、試料コン
デンサＢはばらつきの大きいｔａｎδ分布を示した。

【００１３】次に完成された試料コンデンサに、３００
Ａのパルス電流を１００００回印加したのちの静電容量
変化を評価した。その結果を図５に示している。図５の
結果より、試料コンデンサＣにおいてオープン不良が発
生したのに対して試料コンデンサＡと試料コンデンサＢ
はオープン不良の発生はなく若干の容量変化にとどまっ
た。以上の結果から本発明の目的とする断続的な大電流
に対する安全性を確保しつつ、安定した性能のコンデン
サを容易に提供する効果は明らかである。

【００１４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の金
属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムにおいて絶
縁マージンと交わる方向にヒューズ部を有した切れ目を
設け、断続的な大電流に対してオープン不良の発生がな
く、若干の容量減少でとどめる安全性を確保するととも
に、金属化フィルムを巻回した後、または巻回された素
子をプレス成型した後に金属ブラシ等の測定電極を用い
て静電容量を測定し、その値から完成されたコンデンサ
の静電容量を推定することにより巻回する金属化フィル
ムの長さを調整することを可能とし、さらに部分的にメ
タリコン金属との接続が不安定な部分が存在していても
ｔａｎδ特性分布が安定した金属化フィルムコンデンサ
を提供することができる。

【００１５】なお、本発明の効果を説明するためにヒュ
ーズ部の幅を０．２ｍｍとした実施例を示したが、この
幅はコンデンサの静電容量や蒸着電極部に形成する切れ
目の間隔、および実際に印加されるパルス電流の大きさ
によって適当な寸法は異なるがおおむね０．１ｍｍ〜１
ｍｍの範囲である。また、誘電体フィルムとしてポリエ
チレンテレフタレートフィルムを用いた実施例を示した
が、他の誘電体フィルム例えばＰＰ、ＰＰＳ、ＰＥＮ、
ペーパー等を用いても同様の効果が得られるものであ
り、誘電体を限定する必要はない。同様に蒸着金属とし
てＡｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉおよびそれらの合金を用いて
も同様の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の金属化フィルムの構造図

【図２】本発明の実施例における金属化フィルムの構造
図

【図３】本発明の実施例における金属化フィルムコンデ
ンサの構造図

【図４】本発明の実施例、および従来の技術における金
属化フィルムコンデンサのｔａｎδ分布を示す図

【図５】本発明の実施例、および従来の技術における金
属化フィルムコンデンサのパルス電流による静電容量変
化率分布を示す図

【符号の説明】

１０１、２０１ 金属化フィルム １０２、２０２ 切れ目 ２０３ ヒューズ部 ２０４ 絶縁マージン ３０１ コンデンサ素子 ３０２ メタリコン電極 ３０３ 外部端子 ３０４ 外装

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E082 AA07 AB04 BC09 EE07 EE17 EE23 EE24 EE25 EE26 EE37 FG06 FG33 FG34 FG35 FG36 GG04 HH21 JJ04 JJ22 MM22

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体フィルムの、少なくとも片面に蒸
   着電極部と絶縁マージンを形成した金属化フィルムを巻
   回し、その両端面にメタリコン金属を設けて成るフィル
   ムコンデンサにおいて、絶縁マージンと交わる方向にヒ
   ューズ部を有した切れ目を設けたことを特徴とするフィ
   ルムコンデンサ。