JP2009111158A - ケース入りコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】低インダクタンス化を図ることが可能であり、また、インバータなどの高密度化を可能にし得るケース入りコンデンサを提供する。
【解決手段】コンデンサ素子２の一方の電極部１０に接続された第１電極板３の接続端子１７と、コンデンサ素子２の他方の電極部１０に接続された第２電極板４の接続端子１７との両者が、同じケース側壁８ａを貫通してケース外部に導出されている。また、上記第１電極板３と第２電極板４とは、コンデンサ素子２よりもケース開口部７側の位置で、絶縁層２１を介して重ね合わされている。接続端子の導出距離が短くなり、コンデンサのインダクタンス（Ｌ成分）を低減することが可能となる。また、確保すべき絶縁距離が格段に短くなるため、インバータなどの高密度化を図ることが可能となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ケース内にコンデンサ素子を収納し樹脂充填した構造のケース入りコンデンサに関するものである。

ケース内にコンデンサ素子を収納し樹脂充填した構造のケース入りコンデンサは、フィルタ用コンデンサやスナバ用コンデンサとして、電力変換装置などで用いられている。これらのコンデンサは、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などに並設して接続して使用されている。この場合、図５に示すように、ＩＧＢＴ５１などに接続される接続端子５２、５２は、ケース開口部５３からケース側壁５４を跨ぐように導出されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−０５９４５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたコンデンサにおいては、コンデンサ素子５５に接続された接続端子５２、５２がケース開口部５３からケース側壁５４を跨ぐように導出されているため、接続端子５２、５２の導出距離が長くなり、コンデンサのインダクタンス（Ｌ成分）が大きくなるという欠点がある。また、ケース側壁５４を跨ぐ部分の端子表面ａから所定の絶縁距離を確保する必要があるため、インバータなどの高密度化を阻害する要因ともなっている。

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、低インダクタンス化を図ることが可能であり、また、インバータなどの高密度化を可能にし得るケース入りコンデンサを提供することにある。

請求項１のケース入りコンデンサは、ケース１にコンデンサ素子２を収納し樹脂５を充填するとともに外部へ一対の接続端子１７、１７を導出したケース入りコンデンサであって、コンデンサ素子２の一方の電極部１０に接続された第１電極板３の接続端子１７と、コンデンサ素子２の他方の電極部１０に接続された第２電極板４の接続端子１７との両者が、同じケース側壁８ａを貫通してケース外部に導出されていることを特徴としている。

また、上記第１電極板３と第２電極板４とは、コンデンサ素子２よりもケース開口部７側の位置で、絶縁層２１を介して重ね合わされていることを特徴とする。

さらに、上記第１電極板３と第２電極部４との少なくとも一方は、接続端子１７も含めた電極板３、４の略全面が同一平面上に位置するように形成されていることを特徴とする。

請求項１のケース入りコンデンサによれば、接続端子をケース開口部からケース側壁を跨ぐように導出していた従来の場合よりも接続端子の導出距離が短くなり、コンデンサのインダクタンス（Ｌ成分）を低減することが可能となる。また、ケース側壁を跨ぐ部分の端子表面から所定の絶縁距離を確保する必要があった従来例よりも確保すべき絶縁距離が格段に短くなるため、インバータなどの高密度化を図ることが可能となる。

また、上記ケース入りコンデンサによれば、重なり合う第１電極板と第２電極板には、電流が逆方向に流れるので、第１電極板と第２電極板での配線インダクタンスが低減する。

さらに、上記ケース入りコンデンサによれば、第１電極板と第２電極部との少なくとも一方は、接続端子も含めた電極板の略全面が同一平面上に位置するように形成されているので、曲げ加工での加工度が少なくなり、そのため製造が容易となり、製造コストを低減できる。

次に、この発明のケース入り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。この発明の一実施形態に係るケース入りコンデンサは、図１及び図２に示すように、複数（図においては２個）のコンデンサ素子２、２を、第１及び第２電極板３、４とともに浅底の樹脂製ケース１内に収納して、そのケース１内に例えばエポキシ樹脂等の樹脂５を充填することによって構成されている。

ケース１は、略長方形状の底壁６と、この底壁６の周端部から立ち上がった方形枠状の側壁８とからなり、底壁６の底面と対向する側を開放してなる開口部７有している。ここで留意する点は、側壁８のうち特定の側壁８ａは、樹脂平板で構成され、底壁６、及び他の側壁８に対して着脱自在になっているということであり、また、この樹脂平板８ａには、後述する接続端子１７、１７を挿通させる貫通孔９、９が形成されているということである。

コンデンサ素子２は、積層形又は巻回形のフィルムコンデンサ素子であって、薄肉偏平に形成されている。このコンデンサ素子２の相対する厚み方向に沿った側面には、電極部としてのメタリコン電極１０、１０がそれぞれ形成されている。

そして、コンデンサ素子２は、その表面１１がケース１の開口部７側に位置し、かつ、その裏面１２がケース１の底面に対向し、そのメタリコン電極１０、１０がケース１の側面に対向した状態で、ケース１内に収納されている。

第１電極板３は、後述する第２電極板４と略同一形状のものであるため、第２電極板４に付した符号も参照しながら説明すると、図３に示すように、ケース１の開口部７側においてコンデンサ素子２、２の表面１１に沿って配された平板部１５と、この平板部１５から延出してコンデンサ素子２、２の一方のメタリコン電極１０、１０に接続された一対の内部接続部１６、１６と、平板部１５から同一平面上を延出してケース１外方へ突出した接続端子１７とを有している。

平板部１５は、略長方形状に形成されており、１ｍｍ程度の厚みを有している。内部接続部１６、１６は、平板部１５の一端部から略Ｌ字状に下方に延びて、その先端部が一方のメタリコン電極１０、１０に半田２０、２０付けされている。接続端子１７は、平板部１５における一端部（内部接続部１６を設けた端部）とは直交する端部から平板部と同一平面状に延びて、ケース１の側壁（樹脂平板）８ａの貫通孔９を通って外部へと導出されている（図１、図２、図４参照）。

第２電極板４は、図３に示すように、ケース１の開口部７側においてコンデンサ素子２、２の表面１１に沿って配された平板部１５と、この平板部１５から延出してコンデンサ素子２、２の他方のメタリコン電極１０、１０に接続された一対の内部接続部１６、１６と、平板部１５から延出して、上記第１電極板３の接続端子１７と略同様にケース１外方へ突出した接続端子１７とを有している。

平板部１５は、略長方形状に形成されており、１ｍｍ程度の厚みを有している。そして、この平板部１５は、第１の電極板３の平板部１５にシート状の絶縁体２１を介して、その上側に重ね合わされている。内部接続部１６、１６は、平板部１５の一端部と平行な他端部から第１電極板３の内部接続部１６、１６とは相対する方向へ略Ｌ字状に下方に延びて、その先端部が他方のメタリコン電極１０、１０に半田２０、２０付けされている。接続端子１７は、平板部１５の端部においてやや下方に折曲されるとともに、第１電極板３の接続端子１７とは並行で、かつ略同一平面上を延びるように延設され、ケース１の側壁（樹脂平板）８ａの貫通孔９を通って外部へと導出されている（図１、図２、図４参照）。

次に、上記ケース入りコンデンサの組立手順について説明する。まず、各コンデンサ素子２、２に第１及び第２電極板３、４を接続する。次いで、ケース１の側壁となる樹脂平板８ａの貫通孔９、９に各接続端子１７、１７を挿通して、この樹脂平板８ａをケース１の側方に固定（例えば、凹凸嵌合）し、ケース１内に樹脂５を充填することで、ケース入りコンデンサを製作する（図４参照）。

そして、上記のように製作されたコンデンサを、図１に示すように、ＩＧＢＴ３０などの側方に配置して、各接続端子１７、１７をＩＧＢＴ３０に接続して使用する。この結果、上記実施形態のケース入りコンデンサにおいては、従来の場合よりも接続端子１７、１７の導出距離が短くなり、コンデンサのインダクタンス（Ｌ成分）を低減することが可能となる。また、接続端子１７、１７がケース側壁８ａを貫通し、端子面ａが樹脂で覆われていることから、絶縁距離を確保する必要がないので、インバータなどの高密度化を図ることが可能となる。

また、このケース入りコンデンサにおいては、第１及び第２電極板３、４の互いに重ね合わされた平板部１５、１５には、電流が互いに逆方向に流れることになり、電流により生じる磁界が一部相殺されて、ケース１内部の配線インダクタンスを低減することができる。

さらに、上記第１電極板３においては、平板部１５と接続端子１７とが同一平面上に位置するように構成されているので、曲げ加工による加工度が少なくなり、製造コストを低減できる。また、このことは、第２電極版４に関しても略同様であり、そのため、コンデンサを低コストに提供できる。

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可能である。例えば、第１電極板３と第２電極板４とは、ケース１内において、コンデンサ素子２、２よりも開口部７側に上下に重ねて配置しているが、第１電極板３をコンデンサ素子２、２よりも開口部７側に配置し、第２電極板４をコンデンサ素子２、２よりも底壁６側に配置してもよい。なお、上記接続端子１７、１７の厚さは、０．５〜２．６ｍｍ程度、幅は、８〜２００ｍｍ程度にするのが好ましいが、もちろんこれに限るわけではない。

この発明の一実施形態に係るケース入りコンデンサの縦断面図である。 同じくその斜視図である。 コンデンサ素子に対する電極板の配置を示す斜視図である。 上記ケース入りコンデンサの要部を拡大して示す縦断面図である。 従来のケース入りコンデンサの縦断面図である。

符号の説明

１・・ケース、２・・コンデンサ素子、３・・第１電極板、４・・第２電極板、５・・樹脂、７・・開口部、８ａ・・ケース側壁（樹脂平板）、９・・貫通孔、１０・・側面電極部、１１・・コンデンサ素子の表面、１２・・コンデンサ素子の裏面、１５・・平板部、１６・・内部接続部、１７・・接続端子、２１・・絶縁体、

Claims (3)

1. ケース（１）にコンデンサ素子（２）を収納し樹脂（５）を充填するとともに外部へ一対の接続端子（１７）（１７）を導出したケース入りコンデンサであって、コンデンサ素子（２）の一方の電極部（１０）に接続された第１電極板（３）の接続端子（１７）と、コンデンサ素子（２）の他方の電極部（１０）に接続された第２電極板（４）の接続端子（１７）との両者が、同じケース側壁（８ａ）を貫通してケース外部に導出されていることを特徴とするケース入りコンデンサ。
2. 上記第１電極板（３）と第２電極板（４）とは、コンデンサ素子（２）よりもケース開口部（７）側の位置で、絶縁層（２１）を介して重ね合わされていることを特徴とする請求項１のケース入りコンデンサ。
3. 上記第１電極板（３）と第２電極部（４）との少なくとも一方は、接続端子（１７）も含めた電極板（３）（４）の略全面が同一平面上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のケース入りコンデンサ。