JP4392530B2 - 低インダクタンスコンデンサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低インダクタンスコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複数個のコンデンサ素子を集合体にし大容量化を図る場合、コンデンサ素子に接続される配線のインダクタンスが大になると、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が大になり、発熱も大になってコンデンサに悪影響を及ぼすおそれがある。コンデンサがフィルムコンデンサの場合では、熱影響を少なくするため電極構造を配慮する必要がある。
【０００３】
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、電極部分を低インダクタンス化し、発熱を抑制することのできる低インダクタンスコンデンサを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の低インダクタンスコンデンサは、両端面に端面電極２、２を有するコンデンサ素子１を、端面電極２、２の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列１０を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列１０、１０を、端面電極２、２の配置方向に並設してコンデンサ素子群Ｃを形成して成り、上記各コンデンサ素子１の配設方向と略平行に第１平板電極１１を、またこの第１平板電極１１よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極１１と略平行に第２平板電極１２を配置し、上記第１平板電極１１と第２平板電極１２とにそれぞれコンデンサ素子列１０に沿って延びる開口部１３、１４を設け、上記両コンデンサ素子列１０、１０の各内側端面電極２を上記第１平板電極１１の開口部１３を通して第２平板電極１２の開口部１４の周縁に接続する一方、上記両コンデンサ素子列１０、１０の各外側端面電極２を上記第１平板電極１１の外側部分に接続し、上記第１平板電極１１と上記第２平板電極１２との電流通過方向を互いに逆方向としたことを特徴としている。
【０００５】
また、請求項２の低インダクタンスコンデンサは、両端面に端面電極２、２を有するコンデンサ素子１を、端面電極２、２の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列１０を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列１０、１０を、端面電極２、２の配置方向に並設してコンデンサ素子群Ｃを形成して成り、上記各コンデンサ素子１の配設方向と略平行に第１平板電極１１を、またこの第１平板電極１１よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極１１と略平行に第２平板電極１２を配置し、上記第１平板電極１１と第２平板電極１２とにそれぞれにコンデンサ素子列１０に沿って延びる開口部１３、１４を設け、上記両コンデンサ素子列１０、１０の各内側端面電極２を上記第１平板電極１１の開口部１３の周縁に接続する一方、上記両コンデンサ素子列１０、１０の各外側端面電極２を上記第１平板電極１１の外側を通して上記第２平板電極１２に接続し、上記第１平板電極１１と上記第２平板電極１２との電流通過方向を互いに逆方向とすると共に、上記第２平板電極１２の開口部１４を放熱用の開口部としたことを特徴としている。
【０００６】
請求項３の低インダクタンスコンデンサは、両端面に端面電極２、２を有するコンデンサ素子１を、端面電極２、２の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列１０を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列１０、１０を、端面電極２、２の配置方向に並設してコンデンサ素子群Ｃを形成して成り、上記各コンデンサ素子１の配設方向と略平行に第１平板電極１１を、またこの第１平板電極１１よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極１１と略平行に第２平板電極１２を配置し、上記第１平板電極１１と第２平板電極１２とにそれぞれコンデンサ素子列１０に沿って延びる開口部１３、１４を設け、上記両コンデンサ素子列１０、１０の各端面電極２を上記第１平板電極１１の開口部１３の周縁及び／又は第２平板電極１２の開口部１４の周縁に接続して、上記各コンデンサ素子１を上記第１平板電極１１と第２平板電極１２との間に並列接続し、上記第１平板電極１１と上記第２平板電極１２との電流通過方向を互いに逆方向としたことを特徴としている。
【０００７】
請求項１〜請求項３の低インダクタンスコンデンサでは、近接して配置した第１平板電極１１と第２平板電極１２とにおいては、電流の流れる方向は互いに逆方向になるので、インダクタンスは小になり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が小さく、発熱を抑制できる。また、上記各コンデンサでは、第１平板電極１１と第２平板電極１２とに、それぞれ開口部１３、１４が設けられているので、放熱効果も良い。
【０００８】
請求項４の低インダクタンスコンデンサは、複数のコンデンサ素子１と第１平板電極１１との間、及び第１、及び第２平板電極１１、１２間に絶縁紙又は絶縁フィルムを介在させたことを特徴としている。
【０００９】
請求項４の低インダクタンスコンデンサでは、コンデンサ素子１と第１平板電極１１との間、及び第１平板電極１１と第２平板電極１２との間には、絶縁紙又は絶縁フィルムを介挿しているので、コンデンサ素子１、第１平板電極１１、第２平板電極１２をできるだけ近接して配置することができ、コンデンサをコンパクトに構成することが可能となる。
【００１０】
請求項５の低インダクタンスコンデンサは、さらにケースに収納し樹脂で封止したことを特徴としている。
【００１１】
請求項５の低インダクタンスコンデンサでは、ケースに収納されエポキシ樹脂等の樹脂で封止されているので、コンデンサの取扱いに便利であるし、また耐久性、安全性を向上することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の低インダクタンス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に第１実施形態を示している。図１において、１はコンデンサ素子であって、その両端部に端面電極２、２を有している。コンデンサ素子１は、フィルムコンデンサであって、上記端面電極２、２は、メタリコンによって形成されている。図の場合、３個のコンデンサ素子１・１が、端面電極２、２の配置方向とは直交する方向に並設されてコンデンサ素子列１０が形成されている。また、上記と同様な構造のコンデンサ素子列１０を、端面電極２、２の配置方向に隣接して並設することによりコンデンサ素子群Ｃが形成されている。
【００１３】
上記各コンデンサ素子１・１の配設方向（配設面）と略平行に第１平板電極１１が配置され、またこの第１平板電極１１の外側（反コンデンサ素子群側）の位置に、上記第１平板電極１１と略平行に、第２平板電極１２が配置されている。上記第１平板電極１１と第２平板電極１２とは、いずれも銅製の矩形板から成り、その中央部にそれぞれ四角形でコンデンサ素子列１０に沿って延びる開口部１３、１４が設けられている。第１平板電極１１の開口部１３は、第２平板電極１２の開口部１４よりも幅、長さ共に大きく形成されている。
【００１４】
そして、上記両コンデンサ素子列１０、１０の端面電極２・２のうち、内側に位置する端面電極２・２は、リード端子３・３によって、上記第１平板電極１１の開口部１３を通して、第２平板電極１２の開口部１４の周縁に接続されている。また、上記両コンデンサ素子列１０、１０の端面電極２・２のうち、外側に位置する端面電極２・２は、リード端子３・３によって、上記第１平板電極１１の両外側部分（側端部）に接続されている。リード端子３・３としては、例えば銅テープを用いることができ、その長さとしては、数ｍｍ程度（１０ｍｍ以下）にし、インダクタンスをできるだけ小さくしておくのが好ましい。なお、このリード端子３は、端面電極２と一体的に形成しておいてもよい。そして上記接続構造により、上記コンデンサ素子群Ｃにおける全てのコンデンサ素子１が、上記第１平板電極１１と第２平板電極１２との間に並列接続されることになる。
【００１５】
上記構造において、コンデンサ素子群Ｃと第１平板電極１１との間、及び第１平板電極１１と第２平板電極１２との間には、絶縁紙又は絶縁フィルム（図示せず）が介挿される。それは、コンデンサ素子群Ｃ、第１平板電極１１、第２平板電極１２をできるだけ近接して配置するためである。そして、このように構成された構造体が、ケースに収納されエポキシ樹脂等の樹脂で封止されて、コンデンサが構成される。構成されるコンデンサの静電容量は数百μＦ〜数千μＦ、インダクタンスは数ｎＨ〜数十ｎＨであって、インバータの平滑コンデンサ等に有用なものである。
【００１６】
上記コンデンサにおいて、外部部品又は外部装置との接続は、第１平板電極１１、第２平板電極１２に接続又は一体的に形成された端子（図示せず）を介してなされる。このとき、端子の位置をＰ、Ｑとすれば、両平板電極１１、１２に矢印で示すように、上記第１平板電極１１と上記第２平板電極１２との電流通過方向が互いに逆方向になるようにしている。
【００１７】
このコンデンサにおいては、近接して配置した第１平板電極１１と第２平板電極１２とにおいては、電流の流れる方向は互いに逆方向になるので、インダクタンスは小になり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が小さく、発熱を抑制できる。また、第１平板電極１１と第２平板電極１２とには、それぞれ開口部１３、１４が設けられているので、放熱効果も良い。また、上記構造において、コンデンサ素子群Ｃと第１平板電極１１との間、及び第１平板電極１１と第２平板電極１２との間には、絶縁紙又は絶縁フィルム（図示せず）を介挿しているので、コンデンサ素子群Ｃ、第１平板電極１１、第２平板電極１２をできるだけ近接して配置することができ、コンデンサをコンパクトに構成することが可能となる。さらに、構造体が、ケースに収納されエポキシ樹脂等の樹脂で封止されているので、コンデンサの取扱いに便利であるし、また耐久性、安全性を向上することが可能となる。なお、第１平板電極１１と第２平板電極１２とは、図１の点線で示すように、外部部品又は外部装置との接続部とは反対側の位置において、その一部にスリットを形成してもよく、スリット形成幅（切断幅）を大きくして電極形状をコ字状にしてもよい。
【００１８】
図２には、第２実施形態を示している。この実施形態においても上記第１実施形態と同様に、第１平板電極１１と第２平板電極１２とを有しており、また、第１平板電極１１と第２平板電極１２とは、それぞれコンデンサ素子列１０に沿って延びる長方形の開口部１３、１４を有している。この場合、上記両コンデンサ素子列１０、１０の端面電極２・２のうち、内側の位置する端面電極２、２は、リード端子３・３によって、上記第１平板電極１１の開口部１３の周縁部に接続されている。また、上記両コンデンサ素子列１０、１０の端面電極２・２のうち、外側に位置する端面電極２、２は、リード端子３・３を、上記第１平板電極１１の外側を通して上記第２平板電極１２の両外側部分（側端部）に接続されている。この場合にも、上記第１平板電極１１と上記第２平板電極１２との電流通過方向を互いに逆方向になるようにしている。この実施形態において、第２平板電極１２の開口部１４は、放熱用の開口部として機能する。なお、この実施形態において、第１実施形態と同一の機能部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。このコンデンサにおいては、近接して配置した第１平板電極１１と第２平板電極１２とにおいては、電流の流れる方向は互いに逆方向になるので、インダクタンスは小になり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が小さく、発熱を抑制できる。また、第１平板電極１１と第２平板電極１２とには、それぞれ開口部１３、１４が設けられているので、放熱効果も良くなる等、上記第１実施形態と略同様の作用効果がえられる。
【００１９】
図３には、３列のコンデンサ素子列１０・１０を有するコンデンサの実施形態を示している。この場合、第１平板電極１１と第２平板電極１２には、それぞれ２つの開口部１３、１４が形成されている。なお、この実施形態において、第１実施形態、及び第２実施形態と同一の機能部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この実施形態において、図３の左側２列のコンデンサ素子列１０、１０の接続構造について注目すると、この接続構造は、第１実施形態と略同一である。ただ、この場合、図１において、第１平板電極１１の右側の外側部分（側端部）と称した部分が開口部１３の周縁部分となっている点においてのみ相異している。また、この実施形態において、図３の右側２列のコンデンサ素子列１０、１０の接続構造について注目すると、この接続構造は、第２実施形態と略同一である。ただ、この場合、図２において、第２平板電極１２の左側の外側部分（側端部）と称した部分が開口部１４の周縁部分となっている点においてのみ相異している。なお、上記第１実施形態や第２実施形態において、第１平板電極１１や第２平板電極１２の外側部分（側端部）と称した部分には、上記のような開口部１３、１４の周縁部分の含まれるものであることに留意されたい。この実施形態によれば、上記実施形態と同様に、インダクタンスや発熱の低減効果等の略同様の作用効果が得られるのはもちろん、コンデンサ素子１の数を増して大容量化したコンデンサの低インダクタンス化に好適である。
【００２０】
以上にこの発明の実施の形態について説明をしたが、この発明は、上記実施の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、上記実施形態においては、コンデンサ素子１として扁平形のものを例示したが、コンデンサ素子１としては、丸形でもよく、箔タイプや積層形等、種々のものが適用できる。また、樹脂封止だけでなく油入コンデンサやガス（気体）入コンデンサにも適用できる。また、複数のコンデンサ素子１と第１平板電極１１との間、及び第１平板電極１１と第２平板電極１２と間に介在させる絶縁物としては、絶縁紙、絶縁フィルムだけでなく、絶縁板や絶縁樹脂等であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１〜請求項３の低インダクタンスコンデンサでは、近接して配置した第１平板電極と第２平板電極とにおいては、電流の流れる方向は互いに逆方向になるので、インダクタンスは小になり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が小さく、発熱を抑制できる。また、上記各コンデンサでは、第１平板電極と第２平板電極とに、それぞれ開口部が設けられているので、放熱効果も良い。
【００２２】
請求項４のコンデンサでは、コンデンサ素子と第１平板電極との間、及び第１平板電極と第２平板電極との間には、絶縁紙又は絶縁フィルムを介挿しているので、コンデンサ素子、第１平板電極、第２平板電極をできるだけ近接して配置することができ、コンデンサをコンパクトに構成することが可能となる。
【００２３】
請求項５のコンデンサでは、ケースに収納されエポキシ樹脂で封止されているので、コンデンサの取扱いに便利であるし、また耐久性、安全性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の低インダクタンスコンデンサの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】この発明の低インダクタンスコンデンサの第２実施形態を示す斜視図である。
【図３】この発明の低インダクタンスコンデンサの第３実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 端面電極
３ リード端子
１０ コンデンサ素子列
１１ 第１平板電極
１２ 第２平板電極
１３ 開口部
１４ 開口部
Ｃ コンデンサ素子群

Claims (5)

1. 両端面に端面電極（２）（２）を有するコンデンサ素子（１）を、端面電極（２）（２）の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列（１０）を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列（１０）（１０）を、端面電極（２）（２）の配置方向に並設してコンデンサ素子群（Ｃ）を形成して成り、上記各コンデンサ素子（１）の配設方向と略平行に第１平板電極（１１）を、またこの第１平板電極（１１）よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極（１１）と略平行に第２平板電極（１２）を配置し、上記第１平板電極（１１）と第２平板電極（１２）とにそれぞれコンデンサ素子列（１０）に沿って延びる開口部（１３）（１４）を設け、上記両コンデンサ素子列（１０）（１０）の各内側端面電極（２）を上記第１平板電極（１１）の開口部（１３）を通して第２平板電極（１２）の開口部（１４）の周縁に接続する一方、上記両コンデンサ素子列（１０）（１０）の各外側端面電極（２）を上記第１平板電極（１１）の外側部分に接続し、上記第１平板電極（１１）と上記第２平板電極（１２）との電流通過方向を互いに逆方向としたことを特徴とする低インダクタンスコンデンサ。
2. 両端面に端面電極（２）（２）を有するコンデンサ素子（１）を、端面電極（２）（２）の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列（１０）を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列（１０）（１０）を、端面電極（２）（２）の配置方向に並設してコンデンサ素子群（Ｃ）を形成して成り、上記各コンデンサ素子（１）の配設方向と略平行に第１平板電極（１１）を、またこの第１平板電極（１１）よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極（１１）と略平行に第２平板電極（１２）を配置し、上記第１平板電極（１１）と第２平板電極（１２）とにそれぞれコンデンサ素子列（１０）に沿って延びる開口部（１３）（１４）を設け、上記両コンデンサ素子列（１０）（１０）の各内側端面電極（２）を上記第１平板電極（１１）の開口部（１３）の周縁に接続する一方、上記両コンデンサ素子列（１０）（１０）の各外側端面電極（２）を上記第１平板電極（１１）の外側を通して上記第２平板電極（１２）に接続し、上記第１平板電極（１１）と上記第２平板電極（１２）との電流通過方向を互いに逆方向とすると共に、上記第２平板電極（１２）の開口部（１４）を放熱用の開口部としたことを特徴とする低インダクタンスコンデンサ。
3. 両端面に端面電極（２）（２）を有するコンデンサ素子（１）を、端面電極（２）（２）の配置方向とは直交する方向に複数並設してコンデンサ素子列（１０）を形成し、少なくとも一対のコンデンサ素子列（１０）（１０）を、端面電極（２）（２）の配置方向に並設してコンデンサ素子群（Ｃ）を形成して成り、上記各コンデンサ素子（１）の配設方向と略平行に第１平板電極（１１）を、またこの第１平板電極（１１）よりも反コンデンサ素子群側に、上記第１平板電極（１１）と略平行に第２平板電極（１２）を配置し、上記第１平板電極（１１）と第２平板電極（１２）とにそれぞれコンデンサ素子列（１０）に沿って延びる開口部（１３）（１４）を設け、上記両コンデンサ素子列（１０）（１０）の各端面電極（２）を上記第１平板電極（１１）の開口部（１３）の周縁及び／又は第２平板電極（１２）の開口部（１４）の周縁に接続して、上記各コンデンサ素子（１）を上記第１平板電極（１１）と第２平板電極（１２）との間に並列接続し、上記第１平板電極（１１）と上記第２平板電極（１２）との電流通過方向を互いに逆方向としたことを特徴とする低インダクタンスコンデンサ。
4. 複数のコンデンサ素子（１）と第１平板電極（１１）との間、及び第１、及び第２平板電極（１１）（１２）間に絶縁紙又は絶縁フィルムを介在させたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの低インダクタンスコンデンサ。
5. さらにケースに収納し樹脂で封止したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの低インダクタンスコンデンサ。

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