JP2004015009A - 積層型金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極蒸着フィルムを多角形のリング状に巻取り、多角形のリング状コンデンサ素子1bを多角形の各頂点と、多角形の中心Oとを結ぶ直線Lで切断して積層型コンデンサ3bを得る。これにより、樹脂ケース7に入れた場合でも、デッドスペース4を少なくすることができる。また積層型コンデンサ3bを複数個並列にする際、積層型コンデンサ3bの切断面5が隣り合うようにし、かつ隣り合う積層型コンデンサ3bは略台形状の上底と下底とを上下逆にして並べる。
【選択図】図1
Description
【本発明の属する技術分野】
本発明は、積層型金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
積層型金属化フィルムコンデンサの製造工程を説明する。まず両面蒸着フィルムと未蒸着フィルムを重ねて円形の金属ボビンに巻取り、巻取ったリング状のコンデンサの両側端面に亜鉛を溶射して電極を形成する。次にこのリング状素子を切断して積層型金属化フィルムコンデンサ素子を得ている。この素子に端子を溶接し、略直方体の樹脂ケースに入れ、樹脂外装することにより積層型コンデンサを製造している。
【0003】
図3に積層型金属化フィルムコンデンサの断面図を示す。1aは円形リング状のコンデンサ、3aはコンデンサ1aから切断した積層型金属化フィルムコンデンサ素子、4は略直方体の樹脂ケース6に入れた場合に生じる容量に関与しない余分なスペース(デッドスペース)である。
【0004】
積層型金属化フィルムコンデンサの静電容量は、フィルムの積層枚数やリング状コンデンサ素子の切断間隔である切断幅を調整することで、コントロールしている。切断幅が狭いときは、切断されたコンデンサ素子の形状は、ほぼ直方体とみなすことができる。したがって樹脂ケースに入れた場合、デッドスペースは少ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
大容量の積層型金属化フィルムコンデンサを得るためには、積層枚数には限界があるため、切断幅を広くしなければならない。しかし切断幅を広くし積層型コンデンサ素子を大きくすると、素子の形状の円弧が顕著になってくるため、樹脂ケースに入れた場合、デッドスペースが多くなる。
【0006】
本発明は、デッドスペースの少ない積層型金属化フィルムコンデンサおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の積層型金属化フィルムコンデンサは、表面電極を有する平らなフィルムを積層しその一対向側面に前記表面電極に接続される電極を設けた積層型コンデンサであって、他対向側面を傾斜して略台形状にしたものである。
【0008】
請求項1記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、略台形状であるため直方体または長方体の樹脂ケースに入れた場合、デッドスペースが少ない積層型コンデンサを得ることができ、コンデンサの容量密度を高くすることができる。しかも、フィルムを巻き取るボビンを断面円形から断面多角形にすることで従来と同様の製造方法により製造することができる。
【0009】
請求項2記載の積層型金属化フィルムコンデンサは、片面蒸着フィルムまたは両面蒸着フィルムと非蒸着フィルムを重ねて、多角形のリング状に巻取り、両側端面を電極にした多角形のリング状コンデンサから切断した略台形状の積層型コンデンサであって、前記多角形のリング状コンデンサの各頂点と、前記多角形の中心とを結ぶ直線で切断したものである。
【0010】
請求項2記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、多角柱形の金属ボビンにフィルムを巻き取り、所定位置で切断することにより略台形状の積層型コンデンサを得ることができるので、請求項1と同様な効果がある。
【0011】
請求項3記載の積層型金属化フィルムコンデンサは、請求項1または請求項2記載の積層型コンデンサを複数個並列に用いたコンデンサであって、前記積層型コンデンサの切断面が隣り合うようにし、かつ隣り合う前記積層型コンデンサは略台形状の上底と下底とを上下逆にして並べたものである。
【0012】
請求項3記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、略台形状の積層型コンデンサを複数並列に接続することにより大きな静電容量のコンデンサを得ることができるとともに、デッドスペースを少なくすることができる。
【0013】
請求項4記載の積層型金属化フィルムコンデンサの製造方法は、片面蒸着フィルムまたは両面蒸着フィルムと非蒸着フィルムを重ねて、多角形のリング状に巻取る工程と、そのリング状の両側端面を電極にして多角形のリング状コンデンサを形成する工程と、前記多角形のリング状コンデンサの各頂点と、前記多角形の中心とを結ぶ直線で切断して略台形状のコンデンサを形成する工程とを含むものである。
【0014】
請求項4記載の積層型金属化フィルムコンデンサの製造方法によれば、請求項2と同様な効果がある。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面と共に説明する。図1は本発明に係る積層型金属化フィルムコンデンサの断面図である。図中の1bは多角形リング状のコンデンサ、3bはコンデンサ1bから切断した積層型金属化フィルムコンデンサ素子、4は積層型金属化フィルムコンデンサ素子3bを長方体の例えば樹脂製のケース7に入れたときの容量に関与しない余分なスペース(デッドスペース)、5は積層型金属化フィルムコンデンサ素子3bの切断面である。
【0016】
この積層型金属化フィルムコンデンサ素子3bの製造方法は、金属化フィルム例えば、片面蒸着フィルムを多角形のリング状に巻取るか、あるいは両面蒸着フィルムと非蒸着フィルムを重ねて、例えば金属製の多角形ボビンに巻き取って多角形のリング状を形成する工程と、そのリング状の両側端面に電極を形成して多角形のリング状コンデンサ1bを形成する工程と、多角形のリング状コンデンサの各頂点と、多角形の中心Oとを結ぶ直線Lで切断して略台形状のコンデンサ3bを形成する工程とを含むものである。
【0017】
その結果、表面電極を有する平らな金属化フィルムを積層しその一対向側面に表面電極に接続される電極を設け、他対向側面を傾斜した略台形状の積層型金属化フィルムコンデンサ3bが得られる。
【0018】
図2は本発明に係る積層型金属化フィルムコンデンサを並列に接続した大容量コンデンサの断面図である。図2(a)において、3aは円形リング状コンデンサを切断して得られた積層型金属化フィルムコンデンサ、8は複数個の積層型金属化フィルムコンデンサ3aを並列して収納した樹脂ケース、2はデッドスペースである。
【0019】
図2(b)において、3bは多角形リング状のコンデンサを切断して得られた略台形状の積層型金属化フィルムコンデンサ、9は複数例えば3個の積層型金属化フィルムコンデンサ3bを並列して収納した樹脂ケースである。この場合、積層型金属化フィルムコンデンサ3b同志は、その切断面5が隣り合うようにし、かつ隣り合う積層型金属化フィルムコンデンサ3bが略台形状の上底と下底とを上下逆にして並べている。
【0020】
(実施例1)
厚さ6μmの両面蒸着金属蒸着ポリプロピレンフィルム(以下PPフィルム)と厚さ6μmの未蒸着フィルムを重ねて、最大頂点間距離が800mmの40角形金属ボビンに巻取り、多角形のリング状コンデンサの頂点とボビンの中心とを結ぶ直線で、このリング状コンデンサを切断し、積層型金属化フィルムコンデンサ素子を40個得た。
【0021】
(実施例2)
厚さ4μmの両面蒸着金属蒸着ポリエチレンテレフタレート(以下PETフィルム)と未蒸着PPフィルムを重ねて、60角形の金属ボビンに巻取り、多角形のリング状コンデンサの頂点とボビンの中心とを結ぶ直線で、このリング状コンデンサを切断し、積層型金属化フィルムコンデンサ素子を得た。
【0022】
(比較例1)
直径800mmの円形の金属ボビンを使用した以外は、実施例1にそってコンデンサを得た。1リングから、実施例1と同じ容量となるように40個の素子を切断した。
【0023】
(比較例2)
直径800mmの円形の金属ボビンを使用した以外は、実施例2にそってコンデンサを得た。1リングから、実施例1と同じ容量となるように60個の素子を切断した。こうして得られたコンデンサ特性(10個の平均値)とこのコンデンサを収めるために必要な最小の略直方体樹脂ケースの体積(以下ケース体積という)を表1に示す。またこのコンデンサ5つを並列につないだコンデンサの特性とケース体積をあわせて表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
表1から明らかなように、どの場合でもコンデンサ特性に問題はないが、実施例1のコンデンサの体積は、1004cm3で比較例1のそれが1140cm3であるのに比べ小さく、約12%小型になっている。
【0026】
1個の場合は約12%の小型化であったが、5個を並列に並べた場合は、それぞれ5640cm3と6520cm3であり、約14%小型となり、1個の場合と比べて差が大きくなっていることがわかる。
【0027】
また、実施例2のコンデンサの体積は、688cm3で比較例1のそれが748cm3であるのに比べ小さく、約8%小型になっている。
【0028】
1個の場合は約8%の小型化であったが、5個を並列に並べた場合は、それぞれ4040cm3と4560cm3であり、約11%小型となり、1個の場合と比べて差が大きくなっていることがわかる。
【0029】
なお、実施例では40角形と60角形の金属ボビンを用いたが、これ以外の多角形でも良いことは言うまでもない。巻取りが難しくなるため10角形以上が好ましい。
【0030】
また、フィルムとしてPPとPETを用いたが、これら以外の例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)やポリスチレン(PS)でも良いことは言うまでもない。
【0031】
【発明の効果】
請求項1記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、略台形状であるため長方体の樹脂ケースに入れた場合、デッドスペースが少ない積層型金属化フィルムコンデンサを得ることができ、コンデンサの容量密度を高くすることができる。しかも、フィルムを巻き取るボビンを円柱形から多角柱形にすることで従来と同様の製造方法により製造することができる。
【0032】
請求項2記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、多角柱形の金属ボビンにフィルムを巻き取り、所定位置で切断することにより略台形状の積層型金属化フィルムコンデンサを得ることができるので、請求項1と同様な効果がある。
【0033】
請求項3記載の積層型金属化フィルムコンデンサによれば、略台形状の積層型金属化フィルムコンデンサを複数並列に接続することにより大きな静電容量のコンデンサを得ることができるとともに、デッドスペースを少なくすることができる。
【0034】
請求項4記載の積層型金属化フィルムコンデンサの製造方法によれば、請求項2と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示し、(a)は多角形リング状のコンデンサの断面図、(b)は積層型金属化フィルムコンデンサの断面図である。
【図2】積層型金属化フィルムコンデンサを複数並列に接続した時の断面図であり、(a)は従来例の場合、(b)は本実施の形態の場合である。
【図3】従来例を示し、(a)は円形リング状のコンデンサの断面図、(b)は積層型金属化フィルムコンデンサの断面図である。
【符号の説明】
1a 円形リング状のコンデンサ
1b 多角形リング状のコンデンサ
2 デッドスペース
3a 略円弧状の積層型金属化フィルムコンデンサ
3b 略台形状の積層型金属化フィルムコンデンサ
4 デッドスペース
5 切断面
6〜9 樹脂ケース
Claims (4)
- 表面電極を有する平らな金属化フィルムを積層しその一対向側面に前記表面電極に接続される電極を設けた積層型金属化フィルムコンデンサであって、他対向側面を傾斜して略台形状にした積層型金属化フィルムコンデンサ。
- 片面蒸着フィルムまたは両面蒸着フィルムと非蒸着フィルムを重ねて、多角形のリング状に巻取り、両側端面を電極にした多角形のリング状コンデンサから切断した略台形状の積層型コンデンサであって、前記多角形のリング状コンデンサの各頂点と、前記多角形の中心とを結ぶ直線で切断した積層型金属化フィルムコンデンサ。
- 請求項1または請求項2記載の積層型コンデンサを複数個並列に用いたコンデンサであって、前記積層型コンデンサの切断面が隣り合うようにし、かつ隣り合う前記積層型コンデンサは略台形状の上底と下底とを上下逆にして並べてなる積層型金属化フィルムコンデンサ。
- 片面蒸着フィルムまたは両面蒸着フィルムと非蒸着フィルムを重ねて、多角形のリング状に巻取る工程と、そのリング状の両側端面を電極にして多角形のリング状コンデンサを形成する工程と、前記多角形のリング状コンデンサの各頂点と、前記多角形の中心とを結ぶ直線で切断して略台形状のコンデンサを形成する工程とを含む積層型金属化フィルムコンデンサの製造方法。
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