JP2017143170A - 金属化フィルムとこの金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することが可能な信頼性の高い金属化フィルムを提供する。【解決手段】本発明の金属化フィルム１の蒸着金属部は、複数の非蒸着スリット３で細分化された複数の分割電極４とそれらを接続するヒューズ部５を有し、分割電極４は、略多角形の形状をなし、近接する分割電極４の頂点部分同士がヒューズ部５によって接続された構成となっている。すなわち、分割電極４の頂点部分にヒューズ部５を配置したことで、分割電極４から電界集中の原因となる角部分の数を減らし、電界集中の発生を抑制している。さらに、上述したような電極として機能する面積の減少を最小限に抑制できる。この結果、本発明を適用した金属化フィルム１は、有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することが可能な信頼性の高いものとなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器、電気機器、産業機器や自動車の電装用等に使用される金属化フィルムコンデンサとこの金属化フィルムコンデンサに用いる金属化フィルムに関するものである。

金属化フィルムコンデンサは、一般に金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも、蒸着金属を電極（以下、金属蒸着電極）とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔を用いるものに比べて電極の占める体積が小さく小型軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復性能（絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する性能）により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられている。

特許文献１に記載の、金属化フィルムコンデンサに用いる従来の金属化フィルムの構成について図１６を用いて説明する。ここで図１６は、特許文献１に記載の金属化フィルムコンデンサに用いる金属化フィルム１６１の上面図である。

図１６に示すように金属化フィルム１６１は、誘電体フィルムの幅の一端に設けられた絶縁マージン１６２と、この絶縁マージン１６２を除く誘電体フィルムの表面に金属を蒸着することで形成された金属蒸着電極とを有する。この金属蒸着電極は非蒸着スリット１６３により、複数の分割電極１６４に分割される。ここで非蒸着スリット１６３とは金属の蒸着前に誘電体フィルムに予めオイル等を塗布することで、金属が蒸着されないようにして設けられたスリットである。

さらに、隣接する分割電極１６４同士は、非蒸着スリット１６３内に設けられたヒューズ部１６５により電気的に接続されている。

このような構成の金属化フィルム１６１を用いた従来の金属化フィルムコンデンサにおいて分割電極１６４のいずれかに絶縁欠陥部が発生した場合、この絶縁欠陥部を含む分割電極１６４に電流が大量に流れ込み、ヒューズ部１６５が蒸発し、切断される。このように、絶縁欠陥部を含む分割電極１６４がコンデンサとしての回路から電気的に切り離されることで、短絡を防ぎ金属化フィルムコンデンサの発火等を未然に防ぐことができる。

すなわち、従来の金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルム１６１に設けられたヒューズ部１６５により、自己保安機能を実現していた。

特開２００４−８７６４８号公報

ところで、誘電体フィルム上に蒸着された分割電極において、分割電極が角を有した形状をしているとこの角部分に電界が集中して誘電体フィルムの絶縁性能が低下、すなわち、絶縁欠陥部の発生の原因となる可能性があった。これに対しては一般的には、図１７のような分割電極の角を丸くした構成によって電界集中を抑制する方法が知られている。

しかしながら、図１７と図１６を比較すると明らかなように、図１７の分割電極は図１６の分割電極１６４と比べて明らかに面積が小さく、すなわち図１８の斜線部に示した面積分（ロス部分）だけ、実際にコンデンサとして作用する有効電極面積が減少してしまうという課題があった。

そこで本発明は、有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することが可能な信頼性の高い金属化フィルムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の金属化フィルムは、誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの幅方向の一端に絶縁マージンを残して前記誘電体フィルムの片面または両面に形成された蒸着金属部とを備え、前記蒸着金属部は、複数の非蒸着スリットで細分化された複数の分割電極とそれらを接続するヒューズ部を有し、前記分割電極は、略多角形の形状をなし、近接する前記分割電極の頂点部分同士が前記ヒューズ部によって接続されている。

本発明によると、有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することが可能な信頼性の高い金属化フィルムを提供することができる。

これは、本発明の金属化フィルムコンデンサに用いた金属化フィルムが、略多角形状の分割電極を有し、近接する分割電極の頂点部分同士がヒューズ部によって接続されていることによる。

すなわち、分割電極の頂点部分にヒューズ部を配置したことで、分割電極から電界集中の原因となる角部分の数を減らし、電界集中の発生を抑制している。さらに、この構成によると、上述したような電極として機能する面積の減少を最小限に抑制できる。この結果、コンデンサの容量の減少を抑えながらも、電界集中によって放電が進むことによる絶縁欠陥部の発生を抑制することができる。

したがって、本発明によると、有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することが可能な信頼性の高い金属化フィルムを提供することができる。

実施形態１の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例１の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例２の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例３の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例４の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例５の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の変形例６の金属化フィルムの上面図である。 実施形態３の金属化フィルムの上面図である。 実施形態３の変形例１の金属化フィルムの上面図である。 実施形態３の変形例２の金属化フィルムの上面図である。 実施形態３の変形例３の金属化フィルムの上面図である。 実施形態３の変形例４の金属化フィルムの上面図である。 実施形態２の金属化フィルムの上面拡大図である。 実施形態２の変形例４の金属化フィルムの比較例の上面図である。 特許文献１に記載の金属化フィルムの上面図である。 従来の金属化フィルムにおいて電界の集中を防ぐ構成を示した金属化フィルムの上面図である。 従来の金属化フィルムにおいて有効電極面積の減少部分を示した拡大図である。

本発明を適用した金属化フィルムコンデンサの各実施形態について、図面に沿って具体的に説明する。

（実施形態１）
図１を用いて、本実施形態の金属化フィルム１の構成について説明する。図１は、実施形態１の金属化フィルム１の上面図である。

図１において、金属化フィルム１には誘電体フィルムの幅方向（図１における上下方向）の一端側に誘電体フィルムの長手方向（金属化フィルム１の巻回方向）と平行な直線状の絶縁マージン２が設けられており、この絶縁マージン２を除く誘電体フィルムの両面又は片面にアルミニウム等の金属が蒸着された構成となっている。なお、誘電体フィルムとしては、ポリプロピレンフィルムを用いているが、これ以外にもポリイミドフィルム等のフィルムを用いてもよい。

そしてこの金属が蒸着された金属蒸着部のうち、金属化フィルム１の幅の半分より絶縁マージン２側には分割電極部８があり、もう半分には大電極部９がある。

まず、分割電極部８の構成について説明する。分割電極部８には非蒸着スリット３が設けられており、分割電極部８が複数の非蒸着スリット３に区切られることで、略菱形形状の分割電極４が各々構成されている。非蒸着スリット３は、「背景技術」の項で説明したものと同様、金属の蒸着前に誘電体フィルムに予めオイル等を塗布することで、金属が蒸着されないようにして設けられたスリットである。

この非蒸着スリット３には、長手方向（金属化フィルム１の巻回方向）に略４５度の角をなす複数の非蒸着スリット３と、これに垂直な複数の非蒸着スリット３とがある。さらに、非蒸着スリット３は単位スリット３ａが一直線上に整列することによって形成されている。なお、単位スリット３ａは、非蒸着スリット３を構成する最小単位のスリットであって、金属が蒸着されていない一続きの部分を言う。ただし、絶縁マージン２と一続きに繋がった単位スリット３ａに関しては、絶縁マージン２を除いた部分を単位スリット３ａと定義する。単位スリット３ａは分割電極４と後述のヒューズ部５に囲まれており、ヒューズ部５との境目の端部は丸みを持たせた形状となっている。これは以下に述べる実施形態及びその変形例の全てに共通する。

また、ヒューズ部５は略菱形形状の分割電極４の頂点部分に位置し、近接する分割電極４同士の頂点を電気的に接続している。本実施形態では近接する３つ又は４つの分割電極４の頂点同士を接続している。つまり、ヒューズ部５は図１の斜線部分に示すように、直交する非蒸着スリット３の交点部分であって、単位スリット３ａの端部に囲まれた部分である。なお、図中では金属化フィルム１の構成を鮮明に示すため、一部のヒューズ部５にのみ斜線を付している。さらに、図１から分かるように、分割電極４の対角線上に存在するヒューズ部５は金属化フィルム１の幅方向及び長手方向と平行に直線的に配置されることになる。

次に大電極部９の構成について説明する。大電極部９には、非蒸着スリット３が設けられておらず、一続きの大電極１０として構成されている。なお、大電極部９には複数の大電極を持つように、適宜非蒸着スリットを設けても良い。また、大電極部９を設けずに、非蒸着スリット３及び分割電極４を金属化フィルム１の全面に同じピッチで形成しても良い。

ただし、本実施形態のように金属蒸着部を分割電極部８と大電極部９で構成すると、ヒューズ部５の発熱による温度上昇を抑制するという効果がある。通常、金属化フィルム１上を流れる電流は、絶縁マージン部２に近づくほど小さくなる。それゆえ、この電流の大きさに対応して電極を形成すると、ヒューズ部５にかかる負荷を減らすことができ、ヒューズ部５の発熱による温度上昇も抑制できるのである。これは以下に述べる実施形態及びその変形例の全てに共通することである。

上記の構成によって以下のような効果が得られる。

まず、ヒューズ部５を略菱形形状の分割電極４の頂点部分に配置し、近接する分割電極４の頂点部分同士をヒューズ部５によって接続したことによって、本実施形態の分割電極４は角を有さず、略菱形形状の角への電界の集中を防止することができるようになる。単位スリット３ａの端部に丸みを持たせたのも、角を取ることで同様の効果を意図したものである。なお、本実施形態においては分割電極４を略菱形形状としたが、これに限らず略多角形形状であれば本発明を適用することで上述の効果が得られる。

さらに、分割電極４の頂点部分に丸みを持たせたときに比べて、図１８の斜線部分に示した面積分（ロス部分）の有効電極面積の減少を抑えることができる。すなわち本実施形態は、分割電極４の頂点部分とヒューズ部５とが一体化した構成であるから、電界の集中の原因となる角部分を無くしたとしても、有効電極面積の減少を最小限にとどめることができる。

加えて、分割電極４の対角線上に存在するヒューズ部５は金属化フィルム１の幅方向の直線上に配置されている。このため、金属化フィルムを流れる電流は大電極部９側から絶縁マージン２側に向かってほぼ一直線に流れることになり、その導電経路は短いものとなっている。このことによってコンデンサのｔａｎδを低減することができる。

（実施形態２）
次に、図２を用いて、本実施形態の金属化フィルム２１の構成について説明する。図２は、本実施形態の金属化フィルム２１の上面図である。なお、本実施形態の金属化フィルム２１は実施形態１の金属化フィルム１と非蒸着スリット３の形状のみが異なるものであり、それ以外の構成は金属化フィルム１と同様の構成となっている。したがって、金属化フィルム１と同様の構成については適宜説明を省略する。

図２において、金属化フィルム２１には誘電体フィルムの幅方向の一端側に絶縁マージン２２が設けられており、この絶縁マージン２２を除く誘電体フィルムの両面又は片面にアルミニウム等の金属が蒸着された構成となっている。

そしてこの金属が蒸着された部分のうち、金属化フィルム２１の幅の半分より絶縁マージン２２側には分割電極部２８があり、もう半分には大電極部２９がある。

まず、分割電極部２８の構成について説明する。分割電極部２８には非蒸着スリット２３が設けられており、分割電極部２８が複数の非蒸着スリット２３に区切られることで、四角形状の分割電極２４が各々構成されている。分割電極２４は金属化フィルム２１の幅方向に４段設けられ、長手方向には無数に整列しており、分割電極部２８全体としては格子状をなしている。

非蒸着スリット２３には、金属化フィルム２１の長手方向に平行な複数の第１非蒸着スリット２６と、金属化フィルム２１の幅方向に平行な複数の第２非蒸着スリット２７とがある。さらに、第１非蒸着スリット２６及び第２非蒸着スリット２７は単位スリット２３ａが一直線上に整列することによって形成されている。

また、ヒューズ部２５は四角形状の分割電極２４の頂点部分に位置し、近接する分割電極２４同士の頂点を電気的に接続している。つまり、ヒューズ部２５は図２の斜線部分に示すように、直交する第１非蒸着スリット２６及び第２非蒸着スリット２７の交点部分であって、単位スリット２３ａの端部に囲まれた部分である。なお、金属化フィルム２１の構成を鮮明に示すため、一部のヒューズ部２５にのみ斜線を付している。

上記の構成によって、実施形態１の効果に加えて以下のような効果が得られる。すなわち、分割電極部２８を構成する各々の分割電極２４は格子状の非蒸着スリット２３により分割されており、大きさが統一されているから、ヒューズ部２５の動作性能が実施形態１と比較してより向上する。これについて図１を用いて説明する。実施形態１の場合、完全な菱形形状の分割電極４ａと略三角形状の分割電極４ｂが混在することになる。一方、本実施形態では分割電極２４の大きさが統一されており、各分割電極２４に蓄えられている電荷が均等のため、短絡時にヒューズ部２５に流れ込む電流量のばらつきが小さくなる。すなわち、自己保安機能がより高いと言える。

（実施形態２の変形例１）
次に、図３を用いて、本変形例の金属化フィルム３１の構成について説明する。図３は、本変形例の金属化フィルム３１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第１非蒸着スリット２６の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

実施形態２と比較して本変形例は、第１非蒸着スリット３６のうち、分割電極部３８と大電極部３９との境目の一列の態様のみが異なる。すなわち、分割電極部３８と大電極部３９との境目の一列の第１非蒸着スリット３６ａに含まれる各単位スリット３３ａは、各々が金属化フィルム３１の長手方向に対して角度をなしつつ、第1非蒸着スリット３６ａ全体として見た場合には直線Ａ上に整列している。つまり、各単位スリット３３ａの中心点は直線Ａ上に存在しているが、一つ一つの単位スリット３３ａは直線Ａに対して角度をなしている。各単位スリット３３ａが直線Ａに対してなす角度は等しく、単位スリット３３ａ同士は平行である。なお、直線Ａは金属化フィルム３１の長手方向に平行な直線である。

上記の構成により、実施形態２で述べた効果に加えて、下記のような効果が得られる。すなわち、最近ではフィルムコンデンサの小型化の要請から、フィルムコンデンサの誘電体フィルムは薄手化する傾向にある。薄手化したフィルムでは、言うまでもなく電界集中により発生する放電に対する耐性が弱く、より短絡しやすいという課題が生じるが、これに対しては本発明のように極力電界集中が発生しない構成とすることで、絶縁破壊を最小限に食い止めることができる。すなわち、電界集中の発生を抑制する本発明は薄手化した誘電体フィルムを用いた金属化フィルムに対して特に有用であると言える。その一方で薄手化したフィルムにおいては、フィルムを巻き取る際にしわが寄りやすいという課題も生じる。特に第１非蒸着スリット３６がフィルムの巻き取り方向（金属化フィルムの長手方向）と平行であると、しわが寄り易いという傾向が見受けられる。そこで第１非蒸着スリット３６に含まれる単位スリット３３ａに角度を持たせることで、大電極部側を通じてしわを金属化フィルム１の端から逃がし、フィルムを巻き取る際のしわの発生を抑制するようにしたのである。

つまり、本発明の効果を顕著に得るために薄手化した誘電体フィルムを用いた場合、その薄手化の排反事象として金属化フィルムにしわが発生してしまう虞があるが、本変形例の構成によるとこのしわ発生を抑制することが可能となる。なお、前記の効果は厚みが３．０μｍ以下の薄手化した誘電体フィルムについて特に有用である。

（実施形態２の変形例２）
次に、図４を用いて、本変形例の金属化フィルム４１の構成について説明する。図４は、本変形例の金属化フィルム４１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第１非蒸着スリット２６の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

実施形態２と比較して本変形例は、第１非蒸着スリット４６の態様のみが異なる。すなわち、全ての第1非蒸着スリット４６に含まれる単位スリット４３ａはそれぞれが金属化フィルム４１の長手方向に対して角度をなしつつ、金属化フィルム４１の長手方向に平行な複数の直線上に整列している。つまり、第1非蒸着スリット４６ａに注目すると、第1非蒸着スリット４６ａに含まれる各単位スリット４３ａの中心点は直線Ａ上に整列する。ただし、一つ一つの単位スリット４３ａは直線Ａに対して角度をなしている。各単位スリット４３ａが直線Ａに対してなす角度は等しく、全ての単位スリット４３ａ同士は平行である。なお、直線Ａは金属化フィルム４１の長手方向に平行な直線である。そして、全ての第１非蒸着スリット４６は前記の第１非蒸着スリット４６ａと同様の構成をしている。

上記の構成により、実施形態２で述べた効果に加えて、フィルムを巻き取る際にしわの発生を抑制するという効果が得られる。基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらないが、本変形例の構成では全ての第１非蒸着スリットに含まれる単位スリット４３ａに角度がついているから、よりしわの発生を抑制するという効果を得やすい。

（実施形態２の変形例３）
次に、図５を用いて、本変形例の金属化フィルム５１の構成について説明する。図５は、本変形例の金属化フィルム５１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第２非蒸着スリット２７の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

実施形態２と比較して本変形例は、第２非蒸着スリット５７の態様のみが異なる。すなわち、第２非蒸着スリット５７に含まれる単位スリット５３ａは各々が金属化フィルム５１の幅方向に対して角度をなしつつ、第２非蒸着スリット５７全体として見た場合には直線Ｂと平行な複数の直線上に整列している。つまり、第２非蒸着スリット５７ａに注目すると、第２非蒸着スリット５７ａに含まれる各単位スリット５３ａの中心点は直線Ｂ上に整列する。ただし、一つ一つの単位スリット５３ａは直線Ｂに対して角度をなしている。各単位スリット５３ａが直線Ｂに対してなす角度は等しく、全ての単位スリット５３ａ同士は平行である。なお、直線Ｂは金属化フィルム３１の幅方向に平行な直線である。そして、全ての第２非蒸着スリット５７は前記の第２非蒸着スリット５７ａと同様の構成をしている。

上記の構成によって、実施形態２で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。

まず、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。なお、基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらない。

次に、非蒸着スリット５３を形成する際の精度が高くなるという効果がある。一般に非蒸着スリットの形成工程は、オイルを塗布した凸版を誘電体フィルムに押しあてて転写し誘電体フィルムの一部をマスキングする第１工程と、誘電体フィルムに金属を蒸着させる第２工程とからなる。この第２工程の際に、第１工程でオイルが塗布された部分には金属が蒸着されないから、凸版の形通りに非蒸着スリットが形成されるのである。

ここで、第１工程について詳しく説明する。第１工程では、誘電体フィルムの長さ方向に搬送されてきた一続きの誘電体フィルムに対して、ローラー状の凸版を押しあてることにより、非蒸着スリットが形成される部分にのみオイルを塗布している。この際、凸版を押し付ける圧を適切に保たなければならない。なぜならば、押圧が強すぎるとオイルがはみ出して非蒸着スリット同士が一体化してしまったり、押圧が弱すぎるとオイルが十分に転写されなかったりする可能性があるためである。ところが、例えば図２で示したように、実施形態２のような第２非蒸着スリット２７部分が金属化フィルム２１の幅方向に対して平行な構成の場合、第１非蒸着スリット２６を転写するときと第２非蒸着スリット２７を転写するときとでは、前記の押圧が異なる。すなわち同じ時間で比較した場合に、後者の方が前者に対して凸版が接している面積が広いため、凸版を押し付ける力が分散し押圧は弱くなる。特に、後者の方が前者に対して転写時間が短いため、押圧の変動は瞬間的に起きることになる。そうすると、一定の押圧で凸版を押し付けていた場合に、前記の構成では転写の状態にムラが発生することも考えられる。

そこで、本変形例では第２非蒸着スリット５７に角度を持たせている。このような構成にすることで、第２非蒸着スリット５７を転写している時間をより長くしている。よって、瞬間的な押圧の変動を抑制し転写ムラの発生を低減することができるから、非蒸着スリット５３を形成する際の精度を高めることができる。

特に、本変形例のように近接した４本の単位スリット５３ａ間にヒューズ部５５を設けるような、複雑な形状を成したヒューズ部においては、より高度な蒸着精度が要求される。このため、上述のような第２非蒸着スリット５７に含まれる単位スリット５３ａが金属化フィルム５１の幅方向に対して角度をなした構成は、ヒューズ部５５の形成に際して効果的に作用する。

（実施形態２の変形例４）
次に、図６を用いて、本変形例の金属化フィルム６１の構成について説明する。図６は、本変形例の金属化フィルム６１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第１非蒸着スリット２６及び第２非蒸着スリット２７の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

実施形態２と比較して本変形例は、単位スリットの態様が異なる。すなわち、実施形態２において単位スリット２３は１種類の直線状のスリットのみで構成したが、本変形例の単位スリットは、以下で詳述する単位スリット６３ｂ、単位スリット６３ｃ、単位スリット６３ｄの３つの種類に分類される。

まず、単位スリット６３ｂについて説明する。単位スリット６３ｂは、Ｌ字状の単位スリットであって、長辺部と短辺部とこれらの接合部分である屈曲部とから構成される。長辺部の長さは分割電極６４の一辺の長さよりわずかに短く、短辺部の長さは分割電極６４の一辺の長さの半分よりわずかに短い。さらに、屈曲部は丸みを持たせ、電界の集中を防止している。なお、単位スリット６３ｂの長辺部は金属化フィルム６１の長手方向に沿って一直線上に整列し、第１非蒸着スリット６６を構成している。また、単位スリット６３ｂの短辺部は金属化フィルム６１の幅方向に平行な複数の直線上に存在し、各第２非蒸着スリット６７の一部を構成している。

次に、単位スリット６３ｃについて説明する。単位スリット６３ｃは、Ｌ字状の単位スリットであって、同じ長さの２つの辺部とこれらの接合部分である屈曲部とから構成される。辺部の長さは分割電極６４の一辺の長さの半分よりわずかに短い。さらに、屈曲部は丸みを持たせ、電界の集中を防止している。なお、単位スリット６３ｃの辺部は、金属化フィルム６１の幅方向に平行な複数の直線上又は前記直線に直行する複数の直線状に存在し、各第１非蒸着スリット６６又は各第２非蒸着スリット６７の一部を構成している。

最後に、単位スリット６３ｄについて説明する。単位スリット６３ｄはＩ字状の単位スリットであるが、その一方の端部は絶縁マージン６２とＴ字状に接合している。Ｉ字を構成する辺部の長さは、分割電極６４の一辺の長さの半分よりわずかに短い。さらに、単位スリット６３ｄと絶縁マージン６２とがＴ字状に接合する部分は、角をとるように丸みを持たせ、電界の集中を防止している。なお、単位スリット６３ｄは金属化フィルム６１の幅方向に平行な複数の直線上に存在し、各第２非蒸着スリット６７の一部を構成している。

上記の単位スリット６３ａによって囲まれる分割電極６４は、対角線上に存在する一組の頂点がヒューズ部６５ａ、分割電極６４の各４辺の中央がヒューズ部６５ｂに接続され、ヒューズ部６５ａ及びヒューズ部６５ｂを介して近接する分割電極６４と電気的に接続されている。ただし、絶縁マージン６２に隣接する分割電極６４、及び大電極部６９に隣接する分割電極６４は３つの辺の中央がヒューズ部６５ｂに接続されている。

上記の構成によって、実施形態２で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。

まず、対角線上に存在する複数組の頂点のうち、一組だけをヒューズ部６５ａに接続することで、意図しない分割電極を形成されないようにした。これについて図１４を用いて説明する。図１４は実施形態２の金属化フィルム２１の上面拡大図である。実施形態２のような非蒸着スリット２３を設けた場合、４つの単位スリット２３ａの端部に囲まれた空間１４４が形成され、これが意図せず小さな分割電極として機能してしまうことが考えられる。これにより分割電極の大きさが不均一になってしまい、ヒューズ部２５がうまく機能しないことも生じ得る。そこで本変形例では一組の頂点のみをヒューズ部６５ａに接続させることで、ヒューズとしての動作性能を高めている。

さらに、分割電極６４の辺部分もヒューズ部６５ｂと接続されているため、一部の分割電極６４で絶縁破壊が起きたとしても分割電極の有効利用ができる。これについて図１５を用いて説明する。図１５は対角線上に存在する一組の頂点のみをヒューズ部１５５に接続させた構成であり、本変形例との比較例である。この構成において、分割電極１５４ａに絶縁破壊が起きることにより大電極部１５９と分割電極１５４ａ間のヒューズ部１５５が動作し（ヒューズ部１５５が蒸発し）、大電極部１５９と分割電極１５４ａ間の電気的接続が断たれた場合、分割電極１５４ａに接続される分割電極１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄへの電流経路も同時に断たれることとなる。すなわち、これら分割電極１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄは絶縁破壊が生じていないにも関わらず電極として機能しないこととなる。そこで、本変形例では図６に示したように分割電極６４の辺部分もヒューズ部６５ｂにて隣接する分割電極６４と接続させることで、１つの分割電極６４に対し複数の電流経路を確保し、一部の分割電極６４で絶縁破壊が起きた場合に、これに伴って正常な分割電極６４までもが電極として作用しなくなる虞を解消している。

（実施形態２の変形例５）
次に、図７を用いて、本変形例の金属化フィルム７１の構成について説明する。図７は、本変形例の金属化フィルム７１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第１非蒸着スリット２６及び第２非蒸着スリット２７の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

本変形例は、実施の形態２の変形例４の構成に加えて、３種類の単位スリット７３ｂ、７３ｃ、７３ｄのうち、７３ｂの態様が異なる。

すなわち、分割電極部７８と大電極部７９との境目の第１非蒸着スリット７６に含まれる単位スリット７３ｂの長辺部と、第２非蒸着スリット７７に含まれる単位スリット７３ｂの短辺部とがなす角度は鈍角になっている。具体的には、第１非蒸着スリット７６に含まれる単位スリット７３ｂの長辺部は金属化フィルム７１の長手方向に対して１５度大電極部７９側に偏っている。

上記の構成によって、実施形態２で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。まず、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。なお、基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらない。次に意図しない電極が作られないことで、ヒューズの動作性能を高めることができる。さらに、電流の経路を複数確保することで、一部の分割電極で絶縁破壊が起きたとしても分割電極がより有効に利用されるようにできる。前記２つの効果の基本的な原理は、実施形態２の変形例４で述べたものと変わらない。

（実施形態２の変形例６）
次に、図８を用いて、本変形例の金属化フィルム８１の構成について説明する。図８は、本変形例の金属化フィルム８１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態２の第１非蒸着スリット２６及び第２非蒸着スリット２７の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態２と変わらない。

本変形例は、実施の形態２の変形例４の構成に加えて、３種類の単位スリット８３ｂ、８３ｃ、８３ｄのうち、８３ｂの態様が異なる。

すなわち、分割電極部８８と大電極部８９との境目の第１非蒸着スリット８６に含まれる単位スリット８３ｂの長辺部と、第２非蒸着スリット８７に含まれる単位スリット８３ｂの短辺部とがなす角度は鋭角になっている。具体的には、第１非蒸着スリット８６に含まれる単位スリット８３ｂの長辺部は金属化フィルム８１の長手方向に対して１５度絶縁マージン８２側に偏っている。

上記の構成によって、実施形態２で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。まず、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。なお、基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらない。次に意図しない電極が作られないことで、ヒューズの動作性能を高めることができる。さらに、電流の経路を複数確保することで、一部の分割電極で絶縁破壊が起きたとしても分割電極がより有効に利用されるようにできる。前記２つの効果の基本的な原理は、実施形態２の変形例４で述べたものと変わらない。

（実施形態３）
次に、図９を用いて、本実施形態の金属化フィルム９１の構成について説明する。図９は、本実施形態の金属化フィルム９１の上面図である。なお、本実施形態の金属化フィルム９１は実施形態１の金属化フィルム１と非蒸着スリット３の態様のみが異なるものであり、それ以外の構成は金属化フィルム１と同様の構成となっている。したがって、金属化フィルム１と同様の構成については適宜説明を省略する。

図９において、金属化フィルム９１には誘電体フィルムの幅方向の一端側に絶縁マージン９２が設けられており、この絶縁マージン９２を除く誘電体フィルムの両面又は片面にアルミニウム等の金属が蒸着された構成となっている。

そしてこの金属が蒸着された部分のうち、金属化フィルム９１の幅の半分より絶縁マージン９２側には分割電極部９８があり、もう半分には大電極部９９がある。

まず、分割電極部９８の構成について説明する。分割電極部９８には非蒸着スリット９３が設けられており、分割電極部９８が複数の非蒸着スリット９３に区切られることで、平行四辺形状の分割電極９４が各々構成されている。

この非蒸着スリット９３には、金属化フィルム９１の長手方向に平行な複数の第３非蒸着スリット９６と、誘電体フィルムの幅方向の他端側から一端側に向けて設けられるとともに金属化フィルム９１の幅方向に対して角度をなす複数の第４非蒸着スリット９７とがある。本実施形態では、第４非蒸着スリット９７と金属化誘電体フィルム９１の幅方向のなす角を１５度としている。さらに、第３非蒸着スリット９６及び第４非蒸着スリット９７は単位スリット９３ａが一直線上に整列することによって形成されている。

また、ヒューズ部９５は分割電極９４の頂点部分に位置し、近接する分割電極９４同士の頂点を電気的に接続している。つまり、ヒューズ部９５は図９の斜線部分に示すように、第３非蒸着スリット９６及び第４非蒸着スリット９７の交点部分であって、単位スリット９３ａの端部に囲まれた部分である。なお、金属化フィルム９１の構成を鮮明に示すため、一部のヒューズ部９５にのみ斜線を付している。

上記の構成によって、実施形態１で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。

まず、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。なお、基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらず、第４非蒸着スリットが金属化フィルム９１の幅方向に対して角度をなしているため、しわを金属化フィルム９１の端から逃がし、しわの発生が抑制されるという効果を得る。

次に、非蒸着スリット９３を形成する際の精度が高くなるという効果もある。これも基本的な原理は実施形態２の変形例３で述べたものと変わらないが、本構成によれば、より凸版の押圧のばらつきを抑制し転写ムラの発生を低減することができる。なぜなら、第４非蒸着スリット９７をフィルムの幅方向に対して角度をなすように配置したため、第３非蒸着スリット９６と第４非蒸着スリット９７が同時に転写される瞬間が増えているためである。これによって第３非蒸着スリット９６と第４非蒸着スリット９７を転写する際の押圧の差が減少し、結果として精度の高い非蒸着スリット９３を形成できる。

なお、本実施形態においては第４非蒸着スリット９７と金属化誘電体フィルム９１の幅方向のなす角を１５度としたが、これに限らず第４非蒸着スリット９７と金属化誘電体フィルム９１の幅方向のなす角が５度以上３０度以下の範囲であれば、上述の効果が得られる。

（実施形態３の変形例１）
次に、図１０を用いて、本変形例の金属化フィルム１０１の構成について説明する。図１０は、本変形例の金属化フィルム１０１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態３の非蒸着スリット９３の構成を一部変形させたものであり、基本的な動作・効果等は実施形態３と変わらない。

実施形態３と比較して本変形例は、非蒸着スリット１０３の態様が異なる。すなわち、第３非蒸着スリット１０６に含まれる単位スリット１０３ａはそれぞれが金属化フィルム１０１の長手方向に対して角度をなしつつ、第３非蒸着スリット１０６全体として見た場合には直線Ｃと平行な複数の直線上に整列している。つまり、第1非蒸着スリット１０６ａに注目すると、第1非蒸着スリット１０６ａに含まれる各単位スリット１０３ａの中心点は、金属化フィルム１０１の長手方向に平行な一直線上に整列する。ただし、一つ一つの単位スリット１０３ａは前記の直線に対して角度をなしている。各単位スリット１０３ａが前記直線に対してなす角度は等しく、全ての単位スリット１０３ａ同士は平行である。

上記の構成によって、実施形態３で述べた効果に加えてさらにしわの発生を抑制するという効果が得られる。基本的な原理は実施形態３で述べたものと変わらないが、本変形例の構成では全ての第３非蒸着スリットに含まれる単位スリット１０３ａに角度がついているから、よりしわの発生を抑制するという効果を得やすい。

（実施形態３の変形例２）
次に、図１１を用いて、本変形例の金属化フィルム１１１の構成について説明する。図１１は、本変形例の金属化フィルム１１１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態３の非蒸着スリット９３の構成を一部変形させたものであり、実施形態３の構成に実施形態２の変形例４の構成を組み合わせたものである。ゆえに、基本的な動作・効果等は実施形態３および実施形態２の変形例４と変わらない。

実施形態３及び実施形態２の変形例４と比較して本変形例は３種類の単位スリット１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの態様が異なる。すなわちＬ字状の非蒸着スリット１１３ｂ及び１１３ｃにおいて、長辺部と短辺部、及び２つの辺部がなす角度は鈍角である。さらに１１３ｄにおいても絶縁マージン１１２と単位スリット１１３ｄの辺部は所定の角度をなし、第４非蒸着スリット１１７の直線上に単位スリット１１３ｄの辺部が存在するようになっている。

上記の構成によって、実施形態３で述べた効果に加えて以下のような効果が得られる。まず、意図しない電極が作られないことで、ヒューズの動作性能を高めることができる。次に、電流の経路を複数確保することで、一部の分割電極で絶縁破壊が起きたとしても分割電極がより有効に利用されるようにできる。前記２つの効果の基本的な原理は、実施形態２の変形例４で述べたものと変わらない。加えて、単位スリット１１３ｂおよび１１３ｃの屈曲部がよりなだらかな曲線を描くことで、実施形態３と比較してより電界の集中を防ぐことができる。

（実施形態３の変形例３）
次に、図１２を用いて、本変形例の金属化フィルム１２１の構成について説明する。図１２は、本変形例の金属化フィルム１２１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態３の非蒸着スリット９３の構成を一部変形させたものであり、実施形態３の構成に実施形態２の変形例４の構成を組み合わせたものである。ゆえに、基本的な動作・効果等は実施形態３および実施形態２の変形例４と変わらない。

本変形例は、実施の形態３の変形例２の構成に加えて、３種類の単位スリット１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄのうち、１２３ｂの態様が異なる。

すなわち、分割電極部１２８と大電極部１２９との境目の第３非蒸着スリット１２６に含まれる単位スリット１２３ｂの長辺部と、第４非蒸着スリット１２７に含まれる単位スリット１２３ｂの短辺部とがなす角度は、実施形態３の変形例２と比べてより鈍角になっている。つまり、単位スリット１２３ｂのＬ字がなす角は、１２３ｃのＬ字がなす角と比べてより鈍角である。さらに具体的な構成としては、第３非蒸着スリット１２６に含まれる単位スリット１２３ｂの長辺部は金属化フィルム１２１の長手方向に対して１５度大電極部１２９側に偏っている。

上記の構成によって、実施形態３で述べた効果に加えて以下のような４つの効果が得られる。まず１つ目は、意図しない電極が作られないことで、ヒューズの動作性能を高めることができる。また２つ目は、電流の経路を複数確保することで、一部の分割電極で絶縁破壊が起きたとしても分割電極がより有効に利用されるようにできる。前記２つの効果の基本的な原理は、実施形態２の変形例４で述べたものと変わらない。加えて３つ目は、単位スリット１２３ａの屈曲部がよりなだらかな曲線を描くことで、実施形態３と比較してより電界の集中を防ぐことができる。この基本的な原理は実施形態３の変形例２で述べたものと変わらない。さらに４つ目は、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。この基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらない。

（実施形態３の変形例４）
次に、図１３を用いて、本変形例の金属化フィルム１３１の構成について説明する。図１３は、本変形例の金属化フィルム１３１の上面図である。本変形例にかかる構成は、実施形態３の非蒸着スリット９３の構成を一部変形させたものであり、実施形態３の構成に実施形態２の変形例４の構成を組み合わせたものである。ゆえに、基本的な動作・効果等は実施形態３および実施形態２の変形例４と変わらない。

本変形例は、実施の形態３の変形例２の構成に加えて、３種類の単位スリット１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄのうち、１３３ｂの態様が異なる。

すなわち、分割電極部１３８と大電極部１３９との境目の第３非蒸着スリット１３６に含まれる単位スリット１３３ｂの長辺部と、第４非蒸着スリット１３７に含まれる単位スリット１３３ｂの短辺部とがなす角度は、実施形態３の変形例２と比べて鋭角になっている。さらに具体的な構成としては、第３非蒸着スリット１３６に含まれる単位スリット１３３ｂの長辺部は金属化フィルム１３１の長手方向に対して１５度絶縁マージン１３２側に偏っている。

上記の構成によって、実施形態３で述べた効果に加えて以下のような４つの効果が得られる。まず１つ目は、意図しない電極が作られないことで、ヒューズの動作性能を高めることができる。また２つ目は、電流の経路を複数確保することで、一部の分割電極で絶縁破壊が起きたとしても分割電極がより有効に利用されるようにできる。前記２つの効果の基本的な原理は、実施形態２の変形例４で述べたものと変わらない。加えて３つ目は、単位スリット１２３ａの屈曲部がよりなだらかな曲線を描くことで、実施形態３と比較してより電界の集中を防ぐことができる。この基本的な原理は実施形態３の変形例２で述べたものと変わらない。さらに４つ目は、フィルムを巻き取る際にしわの発生が抑制される。この基本的な原理は実施形態２の変形例１で述べたものと変わらない。

（実施形態４）
次に、本実施形態の金属化フィルムコンデンサについて説明する。

本実施形態は、上記の実施形態１から実施形態３の変形例４までのいずれかの金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサ（図示せず）である。この金属化フィルムを蒸着金属部が誘電体フィルムを介して対向するように重ね合わせ、積層又は巻回することでコンデンサ素子が形成される。この際、夫々の絶縁マージン部が逆方向となるように配置して積層又は巻回する。さらに、このようにして作製したコンデンサ素子の両端に亜鉛等の金属を溶射しメタリコン電極を形成することで金属化フィルムコンデンサが完成する。

このようにして得られた金属化フィルムコンデンサは、有効電極面積の減少を最小限に抑えながら電界の集中を抑制することで、長期に亘って特性を維持することができ、優れた信頼性を有している。

本発明による金属化フィルムとこの金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサは長期に亘って特性を維持することができ、優れた信頼性を有している。したがって、本発明による金属化フィルムコンデンサは自動車の電装用など、広い分野での電子、電気機器に採用することが可能である。

１ 金属化フィルム
２ 絶縁マージン
３ 非蒸着スリット
３ａ 単位スリット
４ 分割電極
４ａ 完全な菱形形状の分割電極
４ｂ 略三角形状の分割電極
５ ヒューズ部
８ 分割電極部
９ 大電極部
１０ 大電極

２１ 金属化フィルム
２２ 絶縁マージン
２３ 非蒸着スリット
２３ａ 単位スリット
２４ 分割電極
２５ ヒューズ部
２６ 第１非蒸着スリット
２７ 第２非蒸着スリット
２８ 分割電極部
２９ 大電極部

３１ 金属化フィルム
３３ａ 単位スリット
３６ 第１非蒸着スリット
３６ａ 第１非蒸着スリット
３８ 分割電極部
３９ 大電極部

４１ 金属化フィルム
４３ａ 単位スリット
４６ 第１非蒸着スリット
４６ａ 第１非蒸着スリット

５１ 金属化フィルム
５３ 非蒸着スリット
５３ａ 単位スリット
５５ ヒューズ部
５６ 第１非蒸着スリット
５７ 第２非蒸着スリット
５７ａ 第２非蒸着スリット

６１ 金属化フィルム
６２ 絶縁マージン
６３ａ 単位スリット
６３ｂ 単位スリット
６３ｃ 単位スリット
６３ｄ 単位スリット
６４ 分割電極
６５ａ ヒューズ部
６５ｂ ヒューズ部
６６ 第１非蒸着スリット
６７ 第２非蒸着スリット
６９ 大電極部

７１ 金属化フィルム
７３ｂ 単位スリット
７３ｃ 単位スリット
７３ｄ 単位スリット
７６ 第１非蒸着スリット
７７ 第２非蒸着スリット
７８ 分割電極部
７９ 大電極部

８１ 金属化フィルム
８２ 絶縁マージン
８３ｂ 単位スリット
８３ｃ 単位スリット
８３ｄ 単位スリット
８６ 第１非蒸着スリット
８７ 第２非蒸着スリット
８８ 分割電極部
８９ 大電極部

９１ 金属化フィルム
９２ 絶縁マージン
９３ 非蒸着スリット
９３ａ 単位スリット
９４ 分割電極
９５ ヒューズ部
９６ 第３非蒸着スリット
９７ 第４非蒸着スリット
９８ 分割電極部
９９ 大電極部

１０１ 金属化フィルム
１０３ 非蒸着スリット
１０３ａ 単位スリット
１０６ 第３非蒸着スリット
１０６ａ 第３非蒸着スリット

１１１ 金属化フィルム
１１２ 絶縁マージン
１１３ｂ 単位スリット
１１３ｃ 単位スリット
１１３ｄ 単位スリット
１１７ 第４非蒸着スリット

１２１ 金属化フィルム
１２３ｂ 単位スリット
１２３ｃ 単位スリット
１２３ｄ 単位スリット
１２６ 第３非蒸着スリット
１２７ 第４非蒸着スリット
１２８ 分割電極部
１２９ 大電極部

１３１ 金属化フィルム
１３２ 絶縁マージン
１３３ｂ 単位スリット
１３３ｃ 単位スリット
１３３ｄ 単位スリット
１３６ 第３非蒸着スリット
１３７ 第４非蒸着スリット
１３８ 分割電極部
１３９ 大電極部

１４４ 空間

１５４ａ 分割電極
１５４ｂ 分割電極
１５４ｃ 分割電極
１５４ｄ 分割電極
１５５ ヒューズ部
１５９ 大電極部

１６１ 金属化フィルム
１６２ 絶縁マージン
１６３ 非蒸着スリット
１６４ 分割電極
１６５ ヒューズ部

Claims (14)

1. 誘電体フィルムと、
   前記誘電体フィルムの幅方向の一端に絶縁マージンを残して前記誘電体フィルムの片面または両面に形成された蒸着金属部とを備え、
   前記蒸着金属部は、複数の非蒸着スリットで細分化された複数の分割電極とそれらを接続するヒューズ部を有し、
   前記分割電極は、略多角形の形状をなし、近接する前記分割電極の頂点部分同士が前記ヒューズ部によって接続された金属化フィルム。
2. 前記蒸着金属部は、
   前記誘電体フィルムの前記一端側に配置された前記複数の分割電極からなる分割電極部と、
   前記誘電体フィルムの他端側に配置された前記分割電極よりも面積の大きい１つあるいは複数の大電極からなる大電極部とを備える請求項１に記載の金属化フィルム。
3. 前記ヒューズ部は、前記誘電体フィルムの幅方向と平行な直線上に配置された請求項１に記載の金属化フィルム。
4. 前記非蒸着スリットは、前記誘電体フィルムの長手方向と平行な複数の第１非蒸着スリットと、前記誘電体フィルムの幅方向に平行な複数の第２非蒸着スリットとを備える請求項１に記載の金属化フィルム。
5. 前記第１非蒸着スリットのうち前記大電極部側のスリットは、各々がフィルムの長手方向に対して角度をなしつつ整列している請求項４に記載の金属化フィルム。
6. 前記第１非蒸着スリットは、各々がフィルムの長手方向に対して角度をなしつつ整列している請求項４に記載の金属化フィルム。
7. 前記第２非蒸着スリットは、各々がフィルムの幅方向に対して角度をなしつつ整列している請求項４に記載の金属化フィルム。
8. 前記分割電極は、対角線上に位置するとともに前記ヒューズ部と接続された一組の頂点部分と、前記対角線とは異なる対角線上に位置するとともに前記ヒューズ部に接続されずかつ角に丸みを持たせた一組の頂点部分とを有する請求項４に記載の金属化フィルム。
9. 前記非蒸着スリットは、
   前記誘電体フィルムの長手方向と平行な複数の第３非蒸着スリットと、
   前記誘電体フィルムの幅方向の他端側から一端側に向けて設けられるとともに前記誘電体フィルムの幅方向に対して角度をなす複数の第４非蒸着スリットとを備えた請求項１に記載の金属化フィルム。
10. 前記第３非蒸着スリットは、各々がフィルムの長手方向に対して角度をなしつつ整列している請求項９に記載の金属化フィルム。
11. 前記蒸着金属部は、
    前記誘電体フィルムの前記一端側に配置された前記複数の分割電極からなる分割電極部と、
    前記誘電体フィルムの他端側に配置された前記分割電極よりも面積の大きい１つあるいは複数の大電極からなる大電極部とを備え
    前記第４非蒸着スリットは、前記大電極部から前記絶縁マージンにかけて設けられるとともに、前記絶縁マージン側の端部よりも前記大電極部側の端部が搬送方向において先行する請求項９に記載の金属化フィルム。
12. 前記分割電極は、略平行四辺形状をなすとともに、鋭角部の頂点部分は隣接する他の前記分割電極前記ヒューズ部と接続され、鈍角部の頂点部分は隣接する他の前記分割電極前記ヒューズ部に接続されず円弧状をなす請求項９に記載の金属化フィルム。
13. 前記分割電極同士は、前記頂点部分以外でも接続されている箇所を有する請求項８又は請求項１２に記載の金属化フィルム。
14. 請求項１に記載の金属化フィルムを、一対の前記蒸着金属部が前記誘電体フィルムを介して対向するように積層または巻回してコンデンサ素子を形成し、前記コンデンサ素子の両端面に電極引出部を設けた金属化フィルムコンデンサ。