JP2005217238A - 積層形フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサ素子内に複数のコンデンサ要素を形成することにより、容量の設定自由度を向上することが可能であり、またこれらコンデンサ要素の並列、あるいは直列接続作業を容易に行うことができる積層形フィルムコンデンサを提供する。
【解決手段】蒸着電極２を有する金属化フィルム３に、メタリコン電極６、７とは交差する方向に延びると共に蒸着電極２を複数の分割電極２ａ、２ｂに分割するマージン部５を設ける。各蒸着電極２の対応するマージン部５が金属化フィルム３の積層方向に重なるよう積層する。対向するメタリコン電極６、７の一方は、上記各分割電極２ａ、２ｂに対応して形成された分割メタリコン電極７ａ、７ｂとして構成する。他方のメタリコン電極６は、両分割電極２ａ、２ｂの共通メタリコン電極としたり、分割メタリコン電極６ａ、６ｂとして構成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、積層形フィルムコンデンサに関するもので、詳しくは、容量設定の自由度が向上された積層形フィルムコンデンサに関するものである。

従来からの積層形フィルムコンデンサの製造方法は、一対の片面金属化フィルム２３を、端部にずらしを設けて、図８に示すように、ドラム２０の周囲にリング状に巻回し、両端面２２、２２にメタリコン金属を溶射した後、図９に示すように、リング状の母体コンデンサ２１を必要な容量に応じて所定寸法に切断して製造していた。切断されたコンデンサ素子は、フィルムにずらしを設けたことにより、フィルム片面に形成された金属層が、フィルムを挟んで１層ずつ互い違いに一方の端面のメタリコン電極２２と接合され、積層形フィルムコンデンサ素子２７を形成する。製造される積層形フィルムコンデンサ素子２７の容量は、図９に示すように、母体コンデンサの切断寸法２４、フィルム幅２５、及びフィルムの巻回層数２６によって決定される（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５９−１７５７１６号公報

ところで、上記従来の積層形フィルムコンデンサにおいては、複数のコンデンサを直列接続したり、あるいは並列接続した構造のコンデンサを形成するためには、コンデンサ素子の各メタリコン電極にリード端子を取付けて、これらを接続する必要がある。この場合、複数のコンデンサ素子間の絶縁を行い、またリード端子の配線作業を行う必要があるので、その組立て作業は煩雑なものとなる。

この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コンデンサ素子内に複数のコンデンサ要素を形成することにより、容量の設定自由度を向上することが可能であり、またこれらコンデンサ要素の並列、あるいは直列接続作業を容易に行うことができる積層形フィルムコンデンサを提供することにある。

そこで請求項１の積層形フィルムコンデンサは、蒸着電極２を有する金属化フィルム３を複数積層してコンデンサ素子を形成し、対抗する端面にメタリコン電極６、７を形成した積層形フィルムコンデンサにおいて、金属化フィルム３に、上記メタリコン電極６、７とは交差する方向に延びると共に蒸着電極２を複数の分割電極２ａ、２ｂに分割するマージン部５を設け、各蒸着電極２の対応するマージン部５が金属化フィルム３の積層方向に重なるよう構成し、対向するメタリコン電極６、７の少なくとも一方は、上記各分割電極２ａ、２ｂに対応して形成された分割メタリコン電極７ａ、７ｂとして構成されていることを特徴としている。

請求項２の積層形フィルムコンデンサは、上記両方のメタリコン電極６、７が上記各分割電極２ａ、２ｂに対応して形成された分割メタリコン電極６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂとして構成されており、コンデンサ素子は、上記マージン部５で分割された複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２を有し、この複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２が電気的に分離されていることを特徴としている。

請求項３の積層形フィルムコンデンサは、上記コンデンサ素子は、上記マージン部５で分割された複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２を有し、この複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２が直列接続されていることを特徴としている。

請求項１の積層形フィルムコンデンサによれば、単一のコンデンサ素子内に複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２を形成することができる。これら各コンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２は、分割マージン部５によって絶縁されているので、格別の絶縁構造を採用する必要がなく、そのためコンパクトに構成可能である。また、各コンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２の接続関係を、メタリコン電極６、７によって任意に選択できるので、容量の設定自由度を向上しながらも、配線作業が不要であり、容易に製造することができる。さらに、分割マージン部５の数を変更すれば、形成するコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２の個数を任意に変更することができ、使用上の利便性を向上できる。

請求項２の積層形フィルムコンデンサによれば、コンデンサ素子内に独立した複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２を形成できるので、使用上の利便性を向上することができる。

請求項３の積層形フィルムコンデンサによれば、複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２が直列接続されたコンデンサ素子を容易に構成することが可能であり、使用上の利便性を向上することができる。

次に、この発明の積層形フィルムコンデンサの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず図１〜図３に示す第1実施形態について説明する。この積層形フィルムコンデンサにおいては、誘電体フィルム１の片面に蒸着電極２が蒸着された金属化フィルム３を有している。図１及び図２に示すように、上記金属化フィルム３の一端部には、端部マージン部４が形成されており、金属化フィルム３の他端部には、誘電体フィルム１の端部まで蒸着電極２が形成されている。そして、上記金属化フィルム３には、上記端部マージン部４とは直交して延びると共に、上記蒸着電極２を第１分割電極２ａと、第２分割電極２ｂとに分割する分割マージン部５が形成されている。そして、上記金属化フィルム３を、上下方向に複数積層すると共に、その両端部にメタリコン電極６、７を形成する。このとき、金属化フィルム３は、端部マージン部４が交互に逆になり、かつ上記分割マージン部５が上下方向に互いに重なるように積層すると共に、積層したコンデンサ素子の端面の少なくとも一方に非メタリコン部を設けるため、分割マージン部５の端部に、メタリコン金属が付着しないよう予め樹脂やオイル等を塗布しておき、メタリコン電極６、７を形成する。この場合、図３（ａ）に示すように、図において左側の一方のメタリコン電極６は、第１分割電極２ａと第２分割電極２ｂとを連設し、両分割電極２ａ、２ｂを電気的に接続する共通メタリコン電極６として構成する。他方（図において右側）のメタリコン電極７は、上記分割マージン部５の端部を除いた態様、つまり非メタリコン部Ｈを挟んで両側に、第１分割電極２ａに接続される第１分割メタリコン電極７ａと、第２分割電極２ｂに接続される第２分割メタリコン電極７ｂとによって構成し、両分割メタリコン電極７ａ、７ｂは互いに電気的に絶縁した状態にする。そして、上記第１分割メタリコン電極７ａと第２分割メタリコン電極７ｂとにそれぞれ端子８、９を接続することでコンデンサ素子を構成する。上記コンデンサ素子は、図３（ｂ）に示すように、コンデンサ素子内において、２個のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２が直列接続された構造のものとなる。

図４には、第２実施形態を示している。このコンデンサ素子は、両方のメタリコン電極６、７を、分割メタリコン電極としている。すなわち、両メタリコン電極６、７を、上記分割マージン部５の両端部を除いた態様、つまり非メタリコン部Ｈ、Ｈを挟んで、それぞれ第１分割電極２ａに接続される第１分割メタリコン電極６ａ、７ａと、それぞれ第２分割電極２ｂに接続される第２分割メタリコン電極６ｂ、７ｂとによって構成し、これらを互いに電気的に絶縁された状態に形成している。そして、上記第１分割メタリコン電極６ａ、７ａと第２分割メタリコン電極６ｂ、７ｂとにそれぞれ端子８〜１１を接続することでコンデンサ素子を構成する。上記コンデンサ素子は、図４（ｂ）に示すように、コンデンサ素子内において、２個のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２を有し、これらが電気的に分離し、互いに独立した構造のものとなる。

上記図３の場合においても、また図４の場合においても、各コンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２の容量を変更するのは、分割マージン部５の位置を金属化フィルム３の中央部から幅方向にずらせ、第１分割電極２ａと第２分割電極２ｂとの面積比率を変化させることによって行える。

図５には、金属化フィルム３の変更例を示している。これは、２本の分割マージン部５、５を設け、蒸着電極２を、第１分割電極２ａと、第２分割電極２ｂと、第３分割電極２ｃとに区画したものである。このような金属化フィルム３を用い、上記同様に、端部マージン部４が交互に逆になり、かつ上記分割マージン部５、５が上下方向に互い重なるように金属化フィルム３を積層すると共に、その両端部にメタリコン電極１６、１７を形成する。

図６には、第３実施形態を示している。これは、図６（ａ）において左側の一方のメタリコン電極１６は、非メタリコン部Ｈの両側に、第１分割電極２ａに接続される分割メタリコン電極１６ａと、第２分割電極２ｂと第３分割電極２ｃとを接続する共通メタリコン電極１６ｂとによって構成している。他方（図において右側）のメタリコン電極１７は、非メタリコン部Ｈの両側に、第１分割電極２ａと第２分割電極２ｂとを接続する共通メタリコン電極１７ａと、第３分割電極２ｃに接続される分割メタリコン電極１７ｂとによって構成している。そして、上記分割メタリコン電極１６ａと分割メタリコン電極１７ｂとにそれぞれ端子８、９を接続することでコンデンサ素子を構成する。上記コンデンサ素子は、図６（ｂ）に示すように、コンデンサ素子内において、３個のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が直列接続された構造のものとなる。

図７には、第４実施形態を示している。これは、図７（ａ）において左側の一方のメタリコン電極１６は、全ての分割電極２ａ、２ｂ、２ｃに接続される共通メタリコン電極として構成している。他方（図において右側）のメタリコン電極１７は、非メタリコン部Ｈ、Ｈを挟んで、第１分割電極２ａと、第２分割電極２ｂと、第３分割電極２ｃにそれぞれ接続される３個の分割メタリコン電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃとして構成している。そして、上記共通メタリコン電極１６と各分割メタリコン電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃとにそれぞれ端子８〜１１を接続することでコンデンサ素子を構成する。上記コンデンサ素子は、図７（ｂ）に示すように、コンデンサ素子内において、３個のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が並列接続された構造のものとなる。

上記積層形フィルムコンデンサによれば、単一のコンデンサ素子内に複数のコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を形成することができる。これら各コンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、分割マージン部５によって絶縁されているので、格別の絶縁構造を採用する必要がなく、そのためコンパクトに構成可能である。また、各コンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の接続関係を、メタリコン電極６、７、１６、１７によって任意に選択できるので、容量の設定自由度を向上しながらも、配線作業が不要であり、容易かつ安価に製造することができ、接続部分のインピーダンスの低減効果もある。さらに、分割マージン部５の数を変更すれば、形成するコンデンサ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の個数を任意に変更することができ、使用上の利便性を向上できる。例えば、直列接続数を増加すれば、高圧用に好適であるし、並列接続数を増加すれば、大容量での使用に好適である。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記各実施形態においては、分割マージン部５がメタリコン電極６、７に対して直交する方向に延びる例を示しているが、これは斜め方向に延びるものであってもよい。さらに、誘電体フィルム１の材質、蒸着金属の種類は種々のものを採用可能であり、誘電体フィルムとの組み合わせも種々ある。

この発明の積層形フィルムコンデンサの実施形態において用いる金属化フィルムを示す斜視図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの実施形態の断面図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの第１実施形態を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は回路図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの第２実施形態を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は回路図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの他の実施形態において用いる金属化フィルムを示す斜視図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの第３実施形態を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は回路図である。 この発明の積層形フィルムコンデンサの第４実施形態を示す図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は回路図である。 従来の積層形フィルムコンデンサの製造方法を示す説明図である。 従来の積層形フィルムコンデンサの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１・・誘電体フィルム、２・・蒸着電極、２ａ・・分割電極、２ｂ・・分割電極、３・・金属化フィルム、５・・マージン部、６・・メタリコン電極、６ａ・・分割メタリコン電極、６ｂ・・分割メタリコン電極、７・・メタリコン電極、７ａ・・分割メタリコン電極、７ｂ・・分割メタリコン電極、Ｃ１・・コンデンサ要素、Ｃ２・・コンデンサ要素

Claims (3)

1. 蒸着電極（２）を有する金属化フィルム（３）を複数積層してコンデンサ素子を形成し、対抗する端面にメタリコン電極（６）（７）を形成した積層形フィルムコンデンサにおいて、金属化フィルム（３）に、上記メタリコン電極（６）（７）とは交差する方向に延びると共に蒸着電極（２）を複数の分割電極（２ａ）（２ｂ）に分割するマージン部（５）を設け、各蒸着電極（２）の対応するマージン部（５）が金属化フィルム（３）の積層方向に重なるよう構成し、対向するメタリコン電極（６）（７）の少なくとも一方は、上記各分割電極（２ａ）（２ｂ）に対応して形成された分割メタリコン電極（７ａ）（７ｂ）として構成されていることを特徴とする積層形フィルムコンデンサ。
2. 上記両方のメタリコン電極（６）（７）が上記各分割電極（２ａ）（２ｂ）に対応して形成された分割メタリコン電極（６ａ）（６ｂ）（７ａ）（７ｂ）として構成されており、コンデンサ素子は、上記マージン部（５）で分割された複数のコンデンサ要素（Ｃ１）（Ｃ２）を有し、この複数のコンデンサ要素（Ｃ１）（Ｃ２）が電気的に分離されていることを特徴とする請求項１の積層形フィルムコンデンサ。
3. 上記コンデンサ素子は、上記マージン部（５）で分割された複数のコンデンサ要素（Ｃ１）（Ｃ２）を有し、この複数のコンデンサ要素（Ｃ１）（Ｃ２）が直列接続されていることを特徴とする請求項１の積層形フィルムコンデンサ。