JP2015170695A - 積層型フィルムコンデンサ、コンデンサモジュール、および電力変換システム - Google Patents

Abstract

【課題】メタリコン部と内部電極との電気的な接続を十分に確保でき、信頼性の高い積層型フィルムコンデンサを提供する。【解決手段】積層型フィルムコンデンサ１００は、積層体３０と、第１のメッキ部４と、第２のメッキ部５と、第１のメタリコン部６と、第２のメタリコン部７と、を備える。積層体３０は、フィルム１０とフィルム２０とを互いにＸ方向にｂだけずらして交互に複数層積層し圧着したものである。第１のメッキ部４は、積層体３０のＸ方向の一方の側面において、積層方向に延在する金属層である。第２のメッキ部５は、積層体３０のＸ方向の他方の側面において、積層方向に延在する金属層である。第１のメタリコン部６は、積層方向に延在する第１のメッキ部４と接続するように積層方向に延在して形成される。第２のメタリコン部７は、積層方向に延在する第２のメッキ部５と接続するように積層方向に延在して形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、積層型フィルムコンデンサ、コンデンサモジュール、および電力変換システムに関する。

コンデンサの一種として、積層型フィルムコンデンサがある。積層型フィルムコンデンサは、各層の内部電極を外部に引き出すために、内部電極と接触するように積層体の両側面に形成されたメタリコン部を備える。

メタリコン部は、溶射材である亜鉛（Ｚｎ）などの金属を基材である積層体の両側面に溶射して形成される。しかし、メタリコン部形成のために、積層体の両側面に溶射される金属粒子の粒径は数μｍ〜数十μｍ程度と粗大である。一方で、内部電極は、数十ｎｍ程度と極めて薄く形成されるので、メタリコン部と内部電極との接触面積は小さく、電気的な接続状態は良好とは言い難い。そのため、メタリコン部と内部電極との接続部には大きな接触抵抗が生じる。この接続部にリップル電流が流れるとジュール熱が発生し、コンデンサ内の温度が上昇する。温度が上昇すると、誘電体フィルムの絶縁性が低下するので、内部電極間で短絡が発生し易くなる。内部電極間で短絡が発生し易くなると、コンデンサの信頼性が低下する。このような状況を避けるには、メタリコン部と内部電極との間の電気的な接続状態を改善する必要がある。

上記課題を解決するため、特許文献１では、メタリコン部と接続される内部電極の側端部を該内部電極の他の領域よりも厚く形成して、メタリコン部と内部電極との接触面積を大きくすることにより、電気的な接続状態を改善している。

しかしながら、内部電極の側端部の厚さを厚くすることには限界がある。

そのため、特許文献２では、メタリコン部と、内部電極及び該内部電極の形成された誘電体フィルムのメタリコン部と対向する各側面と、の間に、メタリコン部を構成する金属粒子よりも粒径の小さな亜鉛粒子からなる蒸着膜を形成して、その蒸着膜に接触するようにメタリコン部を形成している。これにより、メタリコン部と内部電極との間の電気的な接続状態を改善している。

特開２０１３−２１００２号公報 特開平１１−１６８０２１号公報

しかしながら、特許文献２では、亜鉛粒子からなる蒸着膜は、誘電体フィルムの側面及び内部電極の側面に形成されただけであるため、その面積は小さい。メタリコン部の粒径が小さいため、このように小さい面積では、この亜鉛粒子からなる蒸着膜と、メタリコン部との接続は十分とは言えない。したがって、メタリコン部と内部電極との間の電気的な接続を十分に確保できているとは言えない。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、メタリコン部と内部電極との電気的な接続を十分に確保でき、信頼性の高い積層型フィルムコンデンサを提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る積層型フィルムコンデンサは、誘電体フィルムの一主面上に第１の内部電極を形成したフィルムと、誘電体フィルムの一主面上に第２の内部電極を形成したフィルムとが、交互に複数層積層されて形成された積層体と、前記第１の内部電極と接続されて、積層方向に延在する第１のメッキ部と、前記第２の内部電極と接続されて、積層方向に延在する第２のメッキ部と、前記第１のメッキ部と接続されて、積層方向に延在する第１のメタリコン部と、前記第２のメッキ部と接続されて、積層方向に延在する第２のメタリコン部と、を備える、ことを特徴とする。

前記第１のメタリコン部は、前記第１のメッキ部と対向する面の全体が前記第１のメッキ部と接続され、前記第２のメタリコン部は、前記第２のメッキ部と対向する面の全体が前記第２のメッキ部と接続されてもよい。

本発明の第２の観点に係るコンデンサモジュールは、第１の観点に係る１個以上の積層型フィルムコンデンサと、前記１個以上の積層型フィルムコンデンサを収納する容器と、前記第１のメタリコン部と接触され、その一部が前記容器外に引き出された第１の外部電極と、前記第２のメタリコン部と接触され、その一部が前記容器外に引き出された第２の外部電極と、前記容器内に充填され、前記積層型フィルムコンデンサを封止する封止材と、を備える、ことを特徴とする。

本発明の第３の観点に係る電力変換システムは、直流電力と交流電力の一方を他方に変換する電力変換システムであって、直流電圧に重畳するサージを低減するための平滑用コンデンサとして、第１の観点に係る積層型フィルムコンデンサ、または第２の観点に係るコンデンサモジュールの少なくとも一方が用いられる、ことを特徴とする。

本発明によれば、メタリコン部と内部電極との電気的な接続を十分に確保でき、信頼性の高い積層型フィルムコンデンサを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサを示す断面図である。 内部電極層形成工程で形成される内部電極層を示す平面図である。 内部電極層の形成された誘電体フィルムの切断位置を示す平面図である。 切断されたフィルム示す斜視図である。 積層工程、メッキ処理工程、およびメタリコン処理工程を示す断面図である。 本発明の変形例に係る積層型フィルムコンデンサを示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサを示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサの内部電極層の例を示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサの切断されたフィルムを示す平面図である。 第３の実施形態に係るコンデンサモジュールを示す図であり、（ａ）は、外部電極を取り付けた積層型フィルムコンデンサの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す積層型フィルムコンデンサを使用したコンデンサモジュールの断面図である。 第３の実施形態に係るコンデンサモジュールの変形例を示す図であり、（ａ）は、外部電極を取り付けた３個の積層型フィルムコンデンサの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す積層型フィルムコンデンサを使用したコンデンサモジュールの断面図である。 第４の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサを用いた電力変換システムを示す回路ブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ、コンデンサモジュール、及び電力変換システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、理解を容易にするため、各図において、積層型フィルムコンデンサ１００の誘電体フィルム１の厚さ方向をＺ軸、Ｚ軸に直交する一方の軸をＸ軸、Ｚ軸に直交する他方の軸をＹ軸とする直交座標を設定し、適宜参照する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００は、積層体３０と、第１のメッキ部４と、第２のメッキ部５と、第１のメタリコン部６と、第２のメタリコン部７と、を備える。なお、図１は、図面を見易くするために、第１のメタリコン部６と第２のメタリコン部７について、ハッチング処理を省略している。

積層体３０は、フィルム１０とフィルム２０とを互いにＸ方向にｂだけずらして交互に複数層積層し圧着したものである。

フィルム１０は、誘電体フィルム１と、その上に蒸着金属膜で形成された第１の内部電極２と、を備える。

フィルム２０は、誘電体フィルム１と、その上に蒸着金属膜で形成された第２の内部電極３と、を備える。

第１のメッキ部４は、積層体３０のＸ方向の一方の側面において、積層方向に延在する金属層である。第１のメッキ部４は、積層された誘電体フィルムのＸ方向の一方の側面上に沿って積層方向に延在するとともに、積層体３０のＸ方向の一方の側面の側に露出している第１の内部電極２の端部（外端面２ａ）及び、Ｘ方向の側面と接続される。

第２のメッキ部５は、積層体３０のＸ方向の他方の側面において、積層方向に延在する金属層である。第２のメッキ部５は、積層された誘電体フィルムのＸ方向の他方の側面上に沿って積層方向に延在するとともに、積層体３０のＸ方向の他方の側面の側に露出している第２の内部電極３の端部（外端面３ａ）及び、Ｘ方向の側面と接続される。

第１のメタリコン部６は、積層方向に延在する第１のメッキ部４と接続するように積層方向に延在して形成される。第１のメタリコン部６は、第１のメッキ部４と対向する面の全体が第１のメッキ部４と接続される。

第２のメタリコン部７は、積層方向に延在する第２のメッキ部５と接続するように積層方向に延在して形成される。第２のメタリコン部７は、第２のメッキ部５と対向する面の全体が第２のメッキ部５と接続される。

誘電体フィルム１は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）、マイカ、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）などの誘電体材料のいずれかで形成される。

第１の内部電極２及び第２の内部電極３は、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）などの金属材料で形成される。第１の内部電極２及び第２の内部電極３は真空蒸着で形成され、厚さは数十ｎｍ程度である。

第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５は、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）など、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微細な粒子からなる層である。

第１のメタリコン部６及び第２のメタリコン部７は、粒径が数μｍ〜数十μｍ程度の粗大な粒子からなる層として形成される。第１のメタリコン部６は、第１のメッキ部４を介して、第１の内部電極２と電気的に接続され、第２のメタリコン部７は、第２のメッキ部５を介して、第２の内部電極３と電気的に接続される。

次に、第１の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００を製造する方法について、図２〜図５を参照して説明する。

積層型フィルムコンデンサの製造工程は、内部電極層形成工程と、切断工程と、積層工程と、メッキ処理工程と、メタリコン処理工程と、を有する。

（内部電極層形成工程）
内部電極層形成工程では、図２に示すように、誘電体フィルム１の表面に複数の内部電極層Ａを行方向及び列方向に形成する。誘電体フィルム１の厚さは数μｍ、幅は数十ｍｍである。内部電極層Ａは、例えば、誘電体フィルム１に金属膜を蒸着し、これをパターニングすることにより形成される。内部電極層Ａは、例えば、誘電体フィルム１の長手方向（行方向）に一定の間隔毎に形成され、誘電体フィルム１の短手方向（列方向）に２個配置される。内部電極層Ａは、第１の内部電極２及び第２の内部電極３として機能する層である。

（切断工程）
次に、誘電体フィルム１を切断する切断工程を行う。切断工程では、一枚の誘電体フィルム１を図３に示す破線で示す切断線Ｐに沿ってカッタ等で切断して複数のシート１Ａに分け、シート１Ａを２個のグループに分ける（図４参照）。第２のグループに含まれるシート１Ａは、第１のグループに含まれるシート１ＡをＺ軸回りに１８０°回転させて配置したものである。第１のグループに含まれるシート１Ａは、フィルム１０に相当し、第２のグループに含まれるシート１Ａは、フィルム２０に相当する。各シート１Ａは、内部電極層Ａを１個ずつ備える。以下では、第１のグループに含まれるシート１Ａをフィルム１０と呼び、第２のグループに含まれるシート１Ａをフィルム２０と呼ぶ。フィルム１０とフィルム２０とは同じ大きさである。なお、図３に示した切断線Ｐは、切断する位置を見易くするために描いた仮想的な線である。

（積層工程）
次に、図５（ａ）に示すように、フィルム１０とフィルム２０とを、交互にＺ方向に積層する。その後、これらを圧着処理して積層体３０を形成する。

このとき、フィルム１０とフィルム２０とは、図５（ａ）に示すように、Ｙ方向のそれぞれの両端を揃え、図５（ｂ）に示すように、Ｘ方向については互いにオフセットｂ分だけずらして積層する。また、最上層には内部電極の絶縁および保護のために、金属膜が未形成の、フィルム１０、２０と同じ大きさの誘電体フィルム１を積層する。なお、切断前のシートを積層した後、切断処理を行う様に工夫することもできる。

（メッキ処理工程）
次に、積層体３０の一側面に、メッキ処理により第１のメッキ部４を形成する（図５（ｃ）参照）。第１のメッキ部４は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成される。このメッキ処理は、真空蒸着やスパッタなどの乾式メッキ、電解メッキや無電解メッキなどの湿式メッキのいずれかの方法で行われる。

続いて、積層体３０の他の側面に、メッキ処理により第２のメッキ部５を形成する（図５（ｄ）参照）。第２のメッキ部５も、第１のメッキ部４と同様に、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成される。メッキ処理は、第１のメッキ部４を形成したときと同様の処理で行われる。第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５により、第１の内部電極２及び第２の内部電極３との電気的な接続が良好になる。

このとき、第１の面４０と第２の面５０との間隔、及び第３の面６０と第４の面７０との間隔は圧着処理により実質的には存在しないので、第１の面４０と第２の面５０との間には、第１のメッキ部４は形成されず、第３の面６０と第４の面７０との間には、第２のメッキ部５は形成されない。したがって、第１のメッキ部４は第１の内部電極２とだけ、第２のメッキ部５は第２の内部電極３とだけ接触する。

（メタリコン処理工程）
その後、第１のメッキ部４に、メタリコン処理によって溶射材を吹きつけ、第１のメタリコン部６を形成する（図５（ｅ）参照）。第１のメタリコン部６は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成され、第１のメッキ部４と対向する面の全体が第１のメッキ部４と接続されている。

続いて、第２のメッキ部５に、メタリコン処理によって溶射材を吹きつけ、第２のメタリコン部７を形成する（図５（ｆ）参照）。第２のメタリコン部７は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成され、第２のメッキ部５と対向する面の全体が第２のメッキ部５と接続されている。

このようにして、第１の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００が形成される。

ここで、第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５を構成する金属粒子は、第１のメタリコン部６及び第２のメタリコン部７を構成する金属粒子と比べて極めて小さい。また、第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５は、積層体３０端面のそれぞれに延在して形成される。そして、第１のメタリコン部６は、第１のメッキ部４の積層方向に沿った面に接続されて積層方向に延在し、第２のメタリコン部７は、第２のメッキ部５の積層方向に沿った面に接続されて積層方向に延在する。したがって、第１のメッキ部４と第１のメタリコン部６、及び第２のメッキ部５と第２のメタリコン部７との間には十分な大きさの接触面積を確保することができるので、両者間の接触抵抗は小さくなる。その結果、第１の内部電極２と第１のメタリコン部６、及び第２の内部電極３と第２のメタリコン部７との電気的な接続は十分に確保される。

次に、第１の実施形態の変形例に係る積層型フィルムコンデンサ１００について、図６を参照して説明する。変形例では、フィルム１０とフィルム２０は、Ｘ方向のそれぞれの両端を揃えて積層される。第１のメッキ部４は、第１のメタリコン部６側において、第１の内部電極２及び誘電体フィルム１の積層方向に沿った面と接続され、第２のメッキ部５は、第２のメタリコン部７側において、第２の内部電極３及び誘電体フィルム１の積層方向に沿った面と接続される。そのため、第１の内部電極２及び第２の内部電極３は、積層方向に沿った面だけが第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５と接続していても、第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５を構成する金属粒子の粒径は、第１の内部電極２及び第２の内部電極３の厚さと同程度、またはそれより小さいので、接続状態は良好である。

この例でも、第１のメッキ部４と第２のメッキ部５は積層方向に延在する。そして、第１のメタリコン部６が、第１のメッキ部４の積層方向に沿った面に接続されて積層方向に延在し、第２のメタリコン部７が、第２のメッキ部５の積層方向に沿った面に接続されて積層方向に延在する。そのため、第１の内部電極２と第１のメタリコン部６、及び第２の内部電極３と第２のメタリコン部７との電気的な接続は十分に確保される。

図６に示すような構成が可能になることにより、フィルム１０とフィルム２０とを、Ｘ方向において互いにオフセットｂ分だけずらす必要がなくなるので、フィルム１０とフィルム２０とを積層する工程が簡単になる。なお、図６も図１と同様に、図面を見易くするために、第１のメタリコン部６と第２のメタリコン部７について、ハッチング処理を省略している。

（第２の実施形態）
図７（ａ）、（ｂ）に、本発明の第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００を示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。第２の実施形態は、第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５、並びに第１のメタリコン部６及び第２のメタリコン部７が、積層体３０の片側面に形成されている点が第１の実施形態と異なる。このような構成が取れるのは、フィルム１０に含まれる第１の内部電極２と、フィルム２０に含まれる第２の内部電極の形状とに起因する。詳細に言えば、図７（ａ）に示すように、第１の内部電極２は、主領域２２と、主領域２２からＸ軸方向に突出した引き出し領域２１とを含む形状を有し、第２の内部電極３は、主領域３２と主領域３２からＸ軸方向に突出した引き出し領域３１とを含み、第１の内部電極２をＸ軸回りに１８０°回転させた形状を有するので、フィルム１０とフィルム２０とを積層したときに、積層方向（Ｚ方向）に沿った面において、第１の内部電極２と第２の内部電極３とを互いに重ならない位置に配置できるからである。以下、第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００について、図面を参照して説明する。

本製造方法は、第１の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００を製造する方法の場合と同様に、内部電極層形成工程と、切断工程と、積層工程と、メッキ処理工程と、メタリコン処理工程と、を有する。

（内部電極層形成工程）
内部電極層形成工程では、図８（ａ）に示すように、誘電体フィルム１の表面に複数の内部電極層Ａを行方向と列方向に形成する。また、図８（ｂ）に示すように、内部電極層Ａが形成された誘電体フィルム１とは別の誘電体フィルム１の表面に、複数の内部電極層Ｂを行方向と列方向に形成する。内部電極層Ａ、Ｂは、それぞれ誘電体フィルム１に金属膜を蒸着することにより形成される。内部電極層Ａ、Ｂの形状（電極パターン）は異なり、内部電極層Ｂは、内部電極層ＡをＸ軸に対して折り返した形状を有する。内部電極層Ａ、Ｂは、それぞれ、誘電体フィルム１の長手方向（行方向）に一定の間隔毎に形成され、誘電体フィルム１の短手方向（列方向）に２個配置される。ここでは、内部電極層Ａは第１の内部電極２に、内部電極層Ｂは第２の内部電極３に相当する。

内部電極層Ａは、引き出し領域２１と、主領域２２とを備える。引き出し領域２１は主領域２２から内部電極層Ａの長手方向に突出した領域を有した領域である。つまり、内部電極層Ａの引き出し領域２１を有する長手方向の長さは、内部電極層Ａの引き出し領域２１を有しない長手方向の長さよりも長い。

内部電極層Ｂは、引き出し領域３１と、主領域３２とを備える。引き出し領域３１は主領域３２から内部電極層３の長手方向に突出した領域を有した領域である。つまり、内部電極層Ｂの引き出し領域３１を有する長手方向の長さは、内部電極層Ｂの引き出し領域３１を有しない長手方向の長さよりも長い。

内部電極層Ａの引き出し領域２１と内部電極層Ｂの引き出し領域３１とは、それぞれ積層型フィルムコンデンサ１００の積層方向で重ならない位置に設けられている。

（切断工程）
次に、誘電体フィルム１を切断する切断工程を行う。切断工程では、一枚の誘電体フィルム１を、予め決められた切断線に沿ってカッタ等で切断して複数のシートに分ける（図９（ａ）、（ｂ）参照）。複数のシートはそれぞれ同じ大きさに形成される。前述したように、内部電極層Ａは第１の内部電極２に相当し、内部電極層Ｂは第２の内部電極３に相当するので、内部電極層Ａを含むシートはフィルム１０に相当し、内部電極層Ｂを含むシートはフィルム２０に相当することになる。

（積層工程）
次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すのと同様に、フィルム１０とフィルム２０とを、交互にＺ方向に積層する。その後、これらを圧着処理して積層体３０を形成する。

このとき、フィルム１０とフィルム２０とは、Ｘ方向及びＹ方向において、それぞれの両端を揃えて積層する。また、最上層には内部電極の絶縁および保護のために、金属膜が未形成の、フィルム１０、２０と同じ大きさの誘電体フィルム１を積層する。なお、切断前のシートを積層した後、切断処理をする様に工夫することもできる。

（メッキ処理工程）
メッキ処理工程では、前処理として、第２のメッキ部５を形成する領域の、フィルム２０の端面に表面処理を行う。これにより、メッキ処理工程で形成される第２のメッキ部５とフィルム２０の第２の内部電極層３とのコンタクト性を向上させる。

メッキ処理では、引き出し領域２１のＺ方向に沿った面と接続されるように、第１のメッキ部４を形成し、引き出し領域３１のＺ方向に沿った面と接続されるように、第２のメッキ部５を形成する（図７（ａ）、（ｂ）参照）。第１のメッキ部４と第２のメッキ部５は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成される。

メッキ処理は、第１のメッキ部４と、第２のメッキ部５とが接続されて、両内部電極間で短絡が生じないように、片方ずつ行う。例えば、まず、第１のメッキ部４を形成する以外のＺ方向に沿った面をメクラ板で覆ってメッキ処理を行って、第１のメッキ部４を形成する。次に、第２のメッキ部５を形成する以外のＺ方向に沿った面をメクラ板で覆ってメッキ処理を行って、第２のメッキ部５を形成する。メッキ処理は、真空蒸着やスパッタなどの乾式メッキ、電解メッキや無電解メッキなどの湿式メッキのいずれかの方法で行われる。第１のメッキ部４及び第２のメッキ部５により、第１の内部電極２及び第２の内部電極との電気的な接続が良好になる。

（メタリコン処理工程）
その後、第１のメッキ部４と第２のメッキ部５に溶射材を溶射して、第１のメッキ部４側に第１のメタリコン部６を形成し、第２のメッキ部５側に第２のメタリコン部７を形成する（図７（ａ）、（ｂ）参照）。第１のメタリコン部６と第２のメタリコン部７とが接続されて、第１の内部電極２と第２の内部電極３との間に短絡が生じないように、メタリコン処理もメッキ処理と同様に片方ずつ行う。第１のメタリコン部６は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成され、第１のメッキ部４と対向する面の全体が第１のメッキ部４と接続されている。また、第２のメタリコン部７は、積層方向（Ｚ方向）に延在して形成され、第２のメッキ部５と対向する面の全体が第２のメッキ部５と接続されている。

このようにして、第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００が形成される。この場合も、第１の実施形態の場合と同様に、第１のメッキ部４と第１の内部電極２との接続、及び第２のメッキ部５と第２の内部電極３との接続を十分に確保でき、また、第１のメッキ部４と第１のメタリコン部６の接続、及び第２のメッキ部５と第２のメタリコン部７との接続を十分に確保できるので、コンデンサとしての信頼性は高い。

（第３の実施形態）
図１０に、積層型フィルムコンデンサ１００を使って形成されたコンデンサモジュール２００を示す。図１０（ａ）は、第１の外部電極８と第２の外部電極９とが、積層型フィルムコンデンサ１００のそれぞれメタリコン部４と５（メタリコン部５については図の下面に隠れていて描かれていない）とに接触するように取り付けられた積層型フィルムコンデンサ１００の斜視図である。第１の外部電極８は一方の先端部に第１の外部電極端子８ａを備え、第２の外部電極９は一方の先端部に第２の外部電極端子９ａを備える。第１の外部電極端子８ａ及び第２の外部電極端子９ａは、それぞれ、バスバーなどへの取り付け穴を有する。第１の外部電極８と第２の外部電極９とは積層型フィルムコンデンサ１００に、例えば圧着、又は図示を省略したメッキ部を介して圧着されている。なお、図１０（ａ）で、積層型フィルムコンデンサ１００のフィルムの積層方向は矢印で示す方向である。Ｅ−Ｅ断面上にフィルム１０ａの第１の内部電極２が位置するとして、図１０（ａ）では、Ｅ−Ｅ断面上に位置する第１の内部電極２のみを破線で示した。第１の内部電極２は第１のメタリコン部４と接続され、第２のメタリコン部５とは離れている。第２の内部電極３は図示した第１の内部電極２と並行に誘電体フィルム１を介して積層方向に配置され、第２のメタリコン部５と接続され、第１のメタリコン部４とは離れている。図１０（ａ）では、このように第１の内部電極２と第２の内部電極３とが誘電体フィルム１を介して積層方向に交互に配置されている。

図１０（ｂ）は、コンデンサモジュール２００の断面図を示す。断面位置は、図１０（ａ）のＥ−Ｅに対応する。コンデンサモジュール２００は、第１の外部電極８と第２の外部電極９とが取り付けられた積層型フィルムコンデンサ１００と、これを収納する容器１１０と、容器１１０内を封止する封止材１２０とを備える。図１０（ａ）で説明したように、Ｅ−Ｅ断面には第１の内部電極２が位置しており、第１のメタリコン部４と接続している。なお、図１０（ｂ）では、積層型フィルムコンデンサ１００、第１の外部電極８、第２の外部電極９及び容器１１０については見やすくするためにハッチングを付していない。また、第１のメタリコン部４および第２のメタリコン部５についてはハッチングに代え黒く塗りつぶした。

容器１１０は、各種樹脂などの電気絶縁材で構成され、第１の外部電極８と第２の外部電極９とが取り付けられた積層型フィルムコンデンサ１００を収納するための、取り外し可能な蓋部（図示略）と、第１の外部電極端子８ａと第２の外部電極端子９ａのそれぞれの先端部を外部に露出させるためのスリット状の穴（図示略）とを備える。

封止材１２０は、容器１１０内に充填し、第１の外部電極８と第２の外部電極９とが取り付けられた積層型フィルムコンデンサ１００を容器１１０内で固定する。封止材１２０は、外部から容器１１０へ衝撃が加わったときの積層型フィルムコンデンサ１００に対する緩衝材としても機能する。

図１１（ａ）には、３個の積層型フィルムコンデンサ１００ａ〜１００ｃと、これらに、第１の外部電極８及び第２の外部電極９を設けた場合の例を示す。これを図１１（ｂ）に示すように容器１１０に入れて、第１の外部電極端子８ａ〜８ｃ及び第２の外部電極端子９ａ〜９ｃの先端部を容器１１０の外に露出させて、封止材１２０を容器１１０に充填して封止することにより、コンデンサモジュール２００を形成してもよい。なお、図１１（ｂ）では、積層型フィルムコンデンサ１００ｂ、第１の外部電極８、第２の外部電極９及び容器１１０については見やすくするためにハッチングを付していない。また、第１のメタリコン部４および第２のメタリコン部５についてはハッチングに代え黒く塗りつぶした。

積層型フィルムコンデンサ１００をこのようなコンデンサモジュール２００にして使用することにより、積層型フィルムコンデンサ１００に関する上記効果に加え、積層型フィルムコンデンサ１００を外部に対して保護することができる。更に、取り付け穴を有する外部端子を備えることにより、積層型フィルムコンデンサ１００を回路に容易に取り付けることができるようになる。

（第４の実施形態）
図１２に、第１または第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００を利用した電力変換システム３００の例を示す。図１２に示す電力変換システム３００は、直流電源４００からの直流電力を三相交流電力に変換し、三相電力供給線３４０を介してモータ５００に供給する。また、電力変換システム３００は、三相交流電力を三相インバータ３４０で直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０を介して、直流電力を直流電源３１０に供給して、直流電源３１０を充電する。

電力変換システム３００は、直流電源３１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０と、ＤＣリンクコンデンサ３３０と、三相インバータ３４０と、を備える。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、入力コンデンサ３２１と、電圧変換回路３２２と、を備える。

直流電源３１０は、例えばバッテリ（二次電池）である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、直流電源３１０から直流電力が供給されている場合、入力コンデンサ３２１を介して直流電圧を入力し、電圧変換回路３２２で昇圧して出力する。入力コンデンサ３２１は、直流電源３１０から供給された直流電圧に重畳するサージを低減するための平滑化コンデンサであり、コンデンサモジュール２００から構成されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０の出力である昇圧された直流電圧は、ＤＣリンクコンデンサ３３０を介して三相インバータ３４０に印加される。ＤＣリンクコンデンサ３３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０から出力された直流電源３１０から供給された直流電圧に重畳するサージを低減するための平滑化コンデンサであり、コンデンサモジュール２００から構成されている。三相インバータ３４０は入力された直流電力を三相交流電力に変換して出力する。出力された三相交流電力は、三相電力供給線３５０を介してモータ３６０に供給される。

一方、三相インバータ３４０は、モータ３６０の回転に伴って発電された三相交流電力を入力した場合、入力された三相交流電力を直流電力に変換してＤＣリンクコンデンサ３３０に出力する。ＤＣリンクコンデンサ３３０は、三相インバータ３４０から出力された直流電圧のリップル成分を除去する。

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、ＤＣリンクコンデンサ３３０から出力された直流電圧を電圧変換回路３２２で降圧して、その降圧した直流電圧を入力コンデンサ３２１で平滑化する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、直流電力を、直流電源３１０に供給して、バッテリである直流電源３１０を充電する。

第１または第２の実施形態に係る積層型フィルムコンデンサ１００は既に説明したとおり、従来品に比べて高い信頼性を有する。そのため、入力コンデンサ３２１及びＤＣリンクコンデンサ３３０に、実施形態１に係る積層型フィルムコンデンサ１００を含むコンデンサモジュール２００を使用することにより、電力変換システム３００の信頼性を向上させることが出来る。

本明細書の実施形態は、本発明の具体的実施態様の例示であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲において、自在に変形、応用あるいは改良して実施できる。

１ 誘電体フィルム
１Ａ シート
２ 第１の内部電極
２ａ 外端面
３ 第２の内部電極
３ａ 外端面
４ 第１のメッキ部
５ 第２のメッキ部
６ 第１のメタリコン部
７ 第２のメタリコン部
８ 第１の外部電極
９ 第２の外部電極
８ａ、８ｂ、８ｃ 第１の外部電極端子
９ａ、９ｂ、９ｃ 第２の外部電極端子
１０、２０ フィルム
２１ 引き出し領域
２２ 主領域
３０ 積層体
３１ 引き出し領域
３２ 主領域
４０ 第１の面
５０ 第２の面
６０ 第３の面
７０ 第４の面
１００ 積層型フィルムコンデンサ
１１０ 容器
１２０ 封止材
２００ コンデンサモジュール
３００ 電力変換システム
３１０ 直流電源
３２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３２１ 入力コンデンサ
３２２ 電圧変換回路
３３０ ＤＣリンクコンデンサ
３４０ 三相インバータ
３５０ 三相電力供給線
３６０ モータ
Ａ、Ｂ 内部電極層
Ｐ 切断線

Claims (4)

1. 誘電体フィルムの一主面上に第１の内部電極を形成したフィルムと、誘電体フィルムの一主面上に第２の内部電極を形成したフィルムとが、交互に複数層積層されて形成された積層体と、
   前記第１の内部電極と接続されて、積層方向に延在する第１のメッキ部と、
   前記第２の内部電極と接続されて、積層方向に延在する第２のメッキ部と、
   前記第１のメッキ部と接続されて、積層方向に延在する第１のメタリコン部と、
   前記第２のメッキ部と接続されて、積層方向に延在する第２のメタリコン部と、を備える、
   ことを特徴とする積層型フィルムコンデンサ。
2. 前記第１のメタリコン部は、前記第１のメッキ部と対向する面の全体が前記第１のメッキ部と接続され、
   前記第２のメタリコン部は、前記第２のメッキ部と対向する面の全体が前記第２のメッキ部と接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の積層型フィルムコンデンサ。
3. 請求項１または２に記載の１個以上の積層型フィルムコンデンサと、
   前記１個以上の積層型フィルムコンデンサを収納する容器と、
   前記第１のメタリコン部と接触され、その一部が前記容器外に引き出された第１の外部電極と、
   前記第２のメタリコン部と接触され、その一部が前記容器外に引き出された第２の外部電極と、
   前記容器内に充填され、前記積層型フィルムコンデンサを封止する封止材と、を備える、
   ことを特徴とするコンデンサモジュール。
4. 直流電力と交流電力の一方を他方に変換する電力変換システムであって、
   直流電圧に重畳するサージを低減するための平滑用コンデンサとして、請求項１または２に記載の積層型フィルムコンデンサ、または請求項３に記載のコンデンサモジュールの少なくとも一方が用いられる、
   ことを特徴する電力変換システム。
   
   

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