JP6211255B2 - Metallized film capacitors - Google Patents
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Description
本発明は、金属化フィルムコンデンサに関する。 The present invention relates to a metallized film capacitor.
金属化フィルムコンデンサとしては、例えば特許文献1に記載されたものがある。
特許文献1(図1)に記載された金属化フィルムコンデンサは、誘電体フィルム11、14の幅方向片方の端部にマージン部12a、15cを残して金属蒸着電極12、15が形成された金属化フィルム13、16が、金属蒸着電極12、15が誘電体フィルム11、14を介して対向するとともに、マージン部12a、15cが反対側に位置するように積層または巻回されてなるコンデンサ素子17と、コンデンサ素子17の両端面に接続された取出電極18、19とを備えるものである。そして、陽極側の金属蒸着電極15には、主に亜鉛、または亜鉛の合金が用いられ、陰極側の金属蒸着電極12には、主にアルミニウムが用いられている。
An example of the metallized film capacitor is described in Patent Document 1.
The metallized film capacitor described in Patent Document 1 (FIG. 1) is a metal in which metal vapor-deposited
しかしながら、特許文献1に記載の発明においては、コンデンサ寿命を長くするには十分なものとはいえなかった。
すなわち、特許文献1に記載の発明においては、亜鉛や亜鉛の合金を陽極材料として使用しているが、亜鉛や亜鉛の合金はアルミニウムに比べて自己回復性能に劣るため、高温雰囲気下で高電圧が負荷された場合に陽極側の金属化フィルムの保安性能が劣化するおそれがあった。
また、亜鉛はアルミニウムと比較して、水分による酸化劣化が進みやすく、陽極側の蒸着金属膜が亜鉛であるフィルムコンデンサにおいて、高温高湿雰囲気下で電圧印加する耐湿負荷試験を実施した場合、陽極酸化反応により陽極側の蒸着金属膜の酸化劣化が発生するおそれがあった。
However, the invention described in Patent Document 1 cannot be said to be sufficient for extending the capacitor life.
That is, in the invention described in Patent Document 1, zinc or an alloy of zinc is used as an anode material. However, since zinc or an alloy of zinc is inferior in self-healing performance compared with aluminum, a high voltage is applied in a high temperature atmosphere. When the load is applied, the safety performance of the metallized film on the anode side may be deteriorated.
In addition, zinc is more susceptible to oxidative degradation due to moisture than aluminum, and in a film capacitor in which the deposited metal film on the anode side is zinc, when a humidity resistance load test is performed in which a voltage is applied in a high-temperature, high-humidity atmosphere, There was a possibility that oxidation degradation of the deposited metal film on the anode side might occur due to the oxidation reaction.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、自己回復性能に優れ、高温雰囲気下で高電圧が印加された場合に陽極側の金属化フィルムの保安性能劣化を防ぐとともに、耐湿性改善を図り、コンデンサ寿命を長くした金属化フィルムコンデンサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is excellent in self-healing performance, and deterioration of the safety performance of the metallized film on the anode side when a high voltage is applied in a high temperature atmosphere. An object of the present invention is to provide a metallized film capacitor that prevents and improves moisture resistance and prolongs the life of the capacitor.
第1の発明に係る金属化フィルムコンデンサは、誘電体フィルムの表面に絶縁マージンを残して金属蒸着電極が形成された金属化フィルムを2枚重ね合わせて一対の金属化フィルムとし、前記一対の金属化フィルムのうち、一方の金属化フィルムの金属蒸着電極が前記誘電体フィルムを介して他方の金属化フィルムの金属蒸着電極に対向すると共に前記絶縁マージンが互いにフィルム幅方向反対側に位置するように積層または巻回してなるコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の両端面に接続された電極引出し用のメタリコン電極と、を備えた、金属化フィルムコンデンサであって、前記一対の金属化フィルムのうち、陽極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極は、主成分がアルミニウムであり、かつ、その膜抵抗値が陰極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の膜抵抗値よりも小さく、前記一対の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の各々は、前記誘電体フィルムを介して互いに対向する容量形成部と、前記メタリコン電極との接続部に設けられ、膜厚が前記容量形成部に比べて厚いヘビーエッジ部と、を有し、前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の膜厚は、前記ヘビーエッジ部側の端から前記絶縁マージン側の端部にかけて連続的に薄くなるように傾斜形状とされ、前記一対の金属化フィルムのうち、前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の前記絶縁マージン側の端が、前記誘電体フィルムを介して前記陰極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部のヘビーエッジ部側の端部であって前記ヘビーエッジ部から前記容量形成部にかけて電極表面が斜面となっている領域に対向し、前記陰極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の絶縁マージン側の端が、前記誘電体フィルムを介して前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記ヘビーエッジ部と前記容量形成部との境界領域に対向していることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a metallized film capacitor in which a pair of metallized films are formed by superposing two metallized films on which a metal vapor-deposited electrode is formed leaving an insulation margin on a surface of a dielectric film. The metal vapor deposition electrode of one metallized film is opposed to the metal vapor deposition electrode of the other metallized film through the dielectric film, and the insulation margin is located on the opposite side in the film width direction. A metallized film capacitor comprising: a capacitor element formed by stacking or winding; and a metallicon electrode for electrode drawing connected to both end faces of the capacitor element, wherein the anode of the pair of metallized films is an anode. The metal vapor-deposited electrode formed on the metallized film on the side is mainly composed of aluminum, and the film resistance value is the gold on the cathode side. Smaller than the membrane resistance of the metallized electrodes formed on films, each metallized electrodes formed on the pair of metallized films, a capacitance forming part opposed to each other via the dielectric film, wherein A heavy edge portion that is provided at a connection portion with the metallicon electrode and has a film thickness that is thicker than that of the capacitance forming portion, and the thickness of the capacitance forming portion of the metal deposition electrode on the anode side is from the end of the edge portion side to the end portion of the insulation margin side is a continuously thinner so inclined shape of the pair of metal films, the said capacitance forming portion of the metal deposition electrode of the anode side end of the insulating margins side, the capacitor forming portion of the heavy edges portion are end portions of the heavy edges portion of the capacitance forming portion of the metal deposition electrode of the cathode side via the dielectric film Only the electrode surface faces the region that is the slope, the end of the insulating margin side of the capacitor forming portion of the metal deposition electrode of the cathode side, the metal deposition of the anode side through the dielectric film A metallized film capacitor, characterized by facing a boundary region between the heavy edge portion of the electrode and the capacitance forming portion .
第1の発明によれば、誘電体フィルムの表面に絶縁マージンを残して金属蒸着電極が形成された一対の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極のうち、陽極側の金属蒸着電極の主成分がアルミニウムであり、かつ、その膜抵抗値が陰極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の膜抵抗値よりも小さいため、陽極側の金属蒸着電極の一部が陽極酸化反応により絶縁体化しても陽極側の金属蒸着電極の静電容量を十分確保でき、また陽極側の金属蒸着電極の大部分が絶縁体化するまでの時間を延ばすことができる。また、tanδ増加も抑えることができる。
According to the first invention, the main component of the metal deposition electrode on the anode side among the metal deposition electrodes formed on the pair of metallized films in which the metal deposition electrode is formed leaving an insulation margin on the surface of the dielectric film. Is aluminum and its film resistance value is smaller than the film resistance value of the metal vapor deposition electrode formed on the metallized film on the cathode side. Even if it makes it, the electrostatic capacity of the metal vapor deposition electrode on the anode side can be sufficiently secured, and the time until most of the metal vapor deposition electrode on the anode side becomes an insulator can be extended. Further, an increase in tan δ can also be suppressed.
また、陽極側の金属蒸着電極材料の主成分をアルミニウムとしたため、金属化フィルムの保安性能を維持しつつコンデンサ寿命を向上させた金属化フィルムコンデンサとすることができる。 Moreover, since the main component of the metal-deposited electrode material on the anode side is aluminum, a metallized film capacitor having improved capacitor life while maintaining the safety performance of the metallized film can be obtained.
第2の発明に係る金属化フィルムコンデンサは、前記一対の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の各々が、ヒューズ部を残して絶縁スリットにより複数の分割電極に分割されていることを特徴とする。 A metallized film capacitor according to a second invention is characterized in that each of the metal vapor deposition electrodes formed on the pair of metallized films is divided into a plurality of divided electrodes by insulating slits, leaving a fuse portion. To do.
第2の発明によれば、陽極側の金属蒸着電極は、ヒューズ部を残して絶縁スリットにより複数の分割電極に分割されているため、高温高湿雰囲気下での電圧印加により誘電体が劣化し絶縁破壊が生じた場合でも、分割電極を切り離すことで絶縁回復し、耐電圧性能の向上およびコンデンサ寿命の長期化を図ることができる。 According to the second invention, the metal-deposited electrode on the anode side is divided into a plurality of divided electrodes by the insulating slit, leaving the fuse portion, so that the dielectric deteriorates due to voltage application in a high temperature and high humidity atmosphere. Even when dielectric breakdown occurs, insulation can be recovered by separating the divided electrodes, improving the withstand voltage performance and extending the capacitor life.
さらに、陽極側、陰極側ともに金属蒸着電極は、ヒューズ部を残して絶縁スリットにより複数の分割電極に分割されているため、高電圧が印加された場合に絶縁回復する確率が増大し、保安性能が向上する。 Furthermore, both the anode side and the cathode side of the metal vapor-deposited electrode are divided into a plurality of divided electrodes by insulating slits, leaving a fuse portion, so the probability of insulation recovery when a high voltage is applied increases, and the safety performance Will improve.
本発明によれば、一対の金属蒸着電極のうち、陽極側の金属蒸着電極の主成分がアルミニウムであり、かつ、その膜抵抗値が陰極側の金属蒸着電極の膜抵抗値よりも小さいため、陽極側の金属蒸着電極の一部が陽極酸化反応により絶縁体化しても陽極側の金属蒸着電極の静電容量を十分確保でき、また、陽極側の金属蒸着電極の大部分が絶縁体化するまでの時間を延ばすことができる。また、tanδ増加も抑えることができる。
According to the present invention, among the pair of metal vapor deposition electrodes, the main component of the metal vapor deposition electrode on the anode side is aluminum, and the film resistance value thereof is smaller than the film resistance value of the metal vapor deposition electrode on the cathode side, Even if a part of the metal deposition electrode on the anode side is insulated by an anodic oxidation reaction, the capacitance of the metal deposition electrode on the anode side can be sufficiently secured, and the majority of the metal deposition electrode on the anode side is insulated. Can be extended. Further, an increase in tan δ can also be suppressed.
そして、陽極側の金属蒸着電極材料の主成分をアルミニウムとしたため、金属化フィルムの保安性能を維持しつつコンデンサ寿命を向上させた金属化フィルムコンデンサとすることができる。 And since the main component of the metal vapor deposition electrode material by the side of anode was aluminum, it can be set as the metallized film capacitor which improved the capacitor lifetime, maintaining the safety | security performance of a metallized film.
以下、図1〜図5を参照しつつ本発明の実施形態に係る金属化フィルムコンデンサ1について説明する。 Hereinafter, the metallized film capacitor 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(金属化フィルムコンデンサの構成)
図1に示すように、金属化フィルムコンデンサ1は、コンデンサ素子2と、このコンデンサ素子2を収納するプラスチックケース3と、プラスチックケース3内のコンデンサ素子2を封止するエポキシ樹脂4とを有している。
(Configuration of metallized film capacitor)
As shown in FIG. 1, the metallized film capacitor 1 includes a
コンデンサ素子2は、図2および図3に示すように、巻回された2枚(一対)の金属化フィルム5、6と、金属化フィルム5、6の各端面に金属溶射されて形成されたメタリコン電極7、8と、メタリコン電極7、8に各々接続されたリード線9、10とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
金属化フィルム5は、図3に示すように、誘電体フィルム11と、絶縁マージン13が残るように誘電体フィルム11の上面に形成された金属蒸着電極12とを有している。また、金属化フィルム6は、誘電体フィルム21と、絶縁マージン23が残るように誘電体フィルム21の上面に形成された金属蒸着電極22とを有している。
各々の絶縁マージン13、23は、各々の誘電体フィルム11、21の幅方向の一方端部において、誘電体フィルム11、21の長さ方向に延在するものである。
As shown in FIG. 3, the
Each
ここで、誘電体フィルム11、21のフィルム幅方向(以下、単に幅方向と称する)とは、メタリコン電極7、8の対向方向である。また、誘電体フィルム11、21の長さ方向(以下、単に長さ方向と称する)とは、誘電体フィルム11、21の巻回方向である。
Here, the film width direction of
そして、コンデンサ素子2は、2枚の金属化フィルム5、6の金属蒸着電極12、22が誘電体フィルム11、21を介して対向するように、かつ、金属化フィルム5、6各々の絶縁マージン13、23が互いに幅方向反対側に位置するように重ね合わされた状態で巻回されている。
The
次に、金属化フィルム5、6を構成する誘電体フィルム11、21および金属蒸着電極12、22について詳しく説明する。
Next, the
誘電体フィルム11は、図3に示すように、メタリコン電極7と接続されるフィルムであり、例えばポリプロピレン製である。誘電体フィルム11の厚さは、例えば2.8μmとされる。
一方、誘電体フィルム21は、メタリコン電極8と接続されるフィルムであり、例えばポリプロピレン製である。誘電体フィルム21の厚さは、誘電体フィルム11と同様、例えば2.8μmとされる。
なお、誘電体フィルム11、21の材質や厚さはこれに限られるものではない。
As shown in FIG. 3, the
On the other hand, the
The material and thickness of the
金属蒸着電極12は、容量形成部14(電極対向部分)とヘビーエッジ部15とを有している。容量形成部14は、その膜厚t1が均一であり、容量形成部14における膜抵抗値はおよそ12Ω/□とされる。
この容量形成部14の材料には、アルミニウムが用いられている。なお、容量形成部14の膜厚t1は均一でなくてもよく、容量形成部14は例えば幅方向に連続的に減少する構成であってもよい。
The metal
Aluminum is used as the material of the
ヘビーエッジ部15は、金属蒸着電極12のうちメタリコン電極7側端部(即ち、メタリコン電極7との接続部)に設けられ、容量形成部14に比べて厚膜とされる(即ち、膜抵抗値が低い)。
ヘビーエッジ部15には、アルミニウムと亜鉛の合金が用いられる。また、ヘビーエッジ部15における膜抵抗値はおよそ5Ω/□とされる。
なお、図3では、ヘビーエッジ部15から容量形成部14にかけて、なだらかな斜面となっているが、ヘビーエッジ部をマスキングすることで、切り立った直立部とすることも可能である。
The
An alloy of aluminum and zinc is used for the
In FIG. 3, the slope is a gentle slope from the
金属蒸着電極12は、ヘビーエッジ部15に亜鉛が含まれているものの、全体としては略アルミニウムで構成されている。即ち、金属蒸着電極12の主成分はアルミニウムということができる。金属蒸着電極12の金属全体におけるアルミニウムの割合は、特に限定されるものではないが、例えば60%以上である。
The metal
上記のように構成された金属蒸着電極12は、メタリコン電極7およびリード線9を介して陽極側電極と接続される。即ち、金属蒸着電極12(金属化フィルム5)は、陽極側電極とされる。
The metal
一方、金属蒸着電極22は、容量形成部24とヘビーエッジ部25とを有している。容量形成部24は、その膜厚t2が均一であり、容量形成部24における膜抵抗値はおよそ20Ω/□とされる。この容量形成部24の材料には、アルミニウムが用いられている。
なお、容量形成部24の膜厚t2は均一でなくてもよく、容量形成部24は例えば幅方向に連続的に減少する構成であってもよい。
On the other hand, the metal
The film thickness t2 of the
ヘビーエッジ部25は、金属蒸着電極22のうちメタリコン電極8側端部(即ち、メタリコン電極8との接続部)に設けられ、容量形成部24に比べて厚膜とされる(即ち、膜抵抗値が低い)。ヘビーエッジ部25には、ヘビーエッジ部15と同様、アルミニウムと亜鉛の合金が用いられる。また、ヘビーエッジ部25における膜抵抗値はおよそ5Ω/□とされる。
The
上記のように構成された金属蒸着電極22はメタリコン電極8およびリード線10を介して陰極側電極と接続される。即ち、金属蒸着電極22(金属化フィルム6)は、陰極側電極とされる。
The metal
なお、本実施形態においては、ヘビーエッジ部15、25の材料をアルミニウムと亜鉛の合金としたが、その材料はアルミニウムのみであってもよい。また、ヘビーエッジ部15、25は、そのいずれか一方、または双方ともに設けられていなくてもよい。
In the present embodiment, the
ここで、金属蒸着電極12(陽極側の金属蒸着電極)の膜厚(平均膜厚)は、金属蒸着電極22(陰極側の金属蒸着電極)の膜厚(平均膜厚)よりも厚く形成されており、金属蒸着電極12(陽極側の金属蒸着電極)の膜抵抗値が、金属蒸着電極22(陰極側の金属蒸着電極)の膜抵抗値よりも小さくされている。
本願でいう金属蒸着電極12の膜厚とは、容量形成部14の膜厚t1を意味し、金属蒸着電極22の膜厚とは、容量形成部24の膜厚t2を意味する。
なお、平均膜厚とは、金属蒸着電極12、22の容量形成部14、24の複数点の膜厚を計測して求めた平均値である。膜厚(膜抵抗)の測定は、四探針法で行い、膜厚が均一な場合はフィルム幅方向の2点以上を測定し、膜厚が不均一な場合はフィルム幅方向に向かってフィルム両端近傍の3点以上を測定する。
Here, the film thickness (average film thickness) of the metal vapor deposition electrode 12 (anode-side metal vapor deposition electrode) is formed to be larger than the film thickness (average film thickness) of the metal vapor deposition electrode 22 (cathode-side metal vapor deposition electrode). The film resistance value of the metal vapor deposition electrode 12 (anode-side metal vapor deposition electrode) is smaller than the film resistance value of the metal vapor deposition electrode 22 (the cathode-side metal vapor deposition electrode).
The film thickness of the metal
In addition, an average film thickness is the average value calculated | required by measuring the film thickness of the several point of the capacity |
次に、図4を参照しつつ金属蒸着電極12、22に形成された金属蒸着の態様について説明する。
なお、金属蒸着の態様は金属蒸着電極12、22共に同じであるため、以下、金属蒸着電極12に形成された金属蒸着の態様についてのみ説明し、金属蒸着電極22に形成された金属蒸着の態様については、その説明を割愛する。
Next, the aspect of metal vapor deposition formed on the metal
Since the metal vapor deposition mode is the same for both the metal
金属蒸着電極12には、図4に示すように、金属蒸着電極12を複数に分割する絶縁スリット31が形成されている。
絶縁スリット31は、金属蒸着の行われていない部分であり、具体的には、Y字またはY字を互いに逆向きに2つ組み合わせた形状をしたスリットである(形状はこれに限られるものではない)。そして、当該形状の絶縁スリット31を複数組み合わせることにより金属蒸着電極12は複数に分割され分割電極32とされる。
As shown in FIG. 4, an insulating
The insulating
隣接する分割電極32は、ヒューズ部33で接続されている。即ち、絶縁スリット31は、ヒューズ部33を残して金属蒸着電極12を複数に分割している。
ヒューズ部33は、絶縁破壊が生じた際、自己回復性能により絶縁回復できない場合に、ヒューズとして機能する部分である。
Adjacent divided
The
なお、金属蒸着電極12と金属蒸着電極22の金属蒸着の態様は同じとしたが、異なっていてもよい。例えば、金属蒸着電極12と金属蒸着電極22とでは異なる形状の絶縁スリットが形成されていてもよい。
In addition, although the metal vapor deposition aspect of the metal
(金属化フィルムの変形例)
次に、図5を参照しつつ金属化フィルム5の変形例について説明する。
図5に示す金属化フィルム50(陽極側の金属化フィルム)は、図3に示す金属化フィルム5(陽極側の金属化フィルム)と比べて、金属蒸着電極の形状が異なる金属化フィルムである。なお、図5のうち図3に示した構成と同一の部分については、同じ符号を付している。
(Modification of metallized film)
Next, a modified example of the metallized
A metallized film 50 (anode-side metallized film) shown in FIG. 5 is a metallized film in which the shape of the metal deposition electrode is different from that of the metallized film 5 (anode-side metallized film) shown in FIG. . 5 that are the same as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
金属化フィルム50は、図5に示すように、金属蒸着電極52に形成された容量形成部54(電極対向部分)の膜厚が、ヘビーエッジ部15側の端部54aから絶縁マージン13側の端部54bにかけて連続的に薄くなるように滑らかな傾斜形状とされている。
そして、ヘビーエッジ部15側の端部54aでの膜厚は、ヘビーエッジ部15の膜厚と同じとされ、絶縁マージン13側の端部54bでの膜厚は、例えば容量形成部24の膜厚t2(図3参照)と同じとされる。
As shown in FIG. 5, in the metallized
The film thickness at the
なお、ヘビーエッジ部15側の端部54aとは、容量形成部54のうちヘビーエッジ部15側の端を含む部分を意味し、絶縁マージン13側の端部54bとは、容量形成部54のうち絶縁マージン13側の端を含む部分を意味する。
したがって、容量形成部54の膜厚は、ヘビーエッジ部15側の端から絶縁マージン13側の端まで連続的に薄くされている必要はなく、両端部のうちの少なくとも一方に膜厚が減少しない直線部分が設けられていてもよい。例えば、本変形例では、図5に示すように、端部54bに直線部分Lが設けられている。
The
Therefore, the film thickness of the
また、容量形成部54には、アルミニウムを主成分とする電極材料、例えば、アルミニウム単体、または、アルミニウムと亜鉛の合金が用いられている。
The
上記のように形成された金属化フィルム50は、容量形成部54の膜厚が連続的に薄くされているので、金属化フィルム50の金属蒸着電極52の上面と、当該上面の上方にある陰極側の金属化フィルム(不図示)の誘電体フィルムとの隙間(ヘビーエッジ部により生じる隙間)を小さくでき、コンデンサ寿命を向上できる。
In the metallized
(実施例)
下記表1のように、一対の金属蒸着電極のうち、陽極側の金属蒸着電極の主成分をアルミニウムとし、膜抵抗を下記のとおりとし、陽極側、陰極側ともに分割電極(図4)とした下記試料、
・実施例1(図3) 陽極側(膜厚均一):10Ω/□、陰極側:20Ω/□
・実施例2(図5) 陽極側(膜厚傾斜):7〜15Ω/□、陰極側:20Ω/□
・比較例 陽極側(膜厚均一):20Ω/□、陰極側:20Ω/□
について、定格600V−200μFの金属化フィルムコンデンサを作製し、85℃85%RHで、2000時間の耐湿負荷試験を行った。その結果を表1に示す(試料数n=10の平均値)。
(Example)
As shown in Table 1 below, of the pair of metal vapor deposition electrodes, the main component of the metal vapor deposition electrode on the anode side is aluminum, the film resistance is as follows, and both the anode side and the cathode side are divided electrodes (FIG. 4). The following sample,
Example 1 (FIG. 3) Anode side (uniform film thickness): 10Ω / □, cathode side: 20Ω / □
Example 2 (FIG. 5) Anode side (film thickness gradient): 7 to 15Ω / □, cathode side: 20Ω / □
Comparative example: anode side (uniform film thickness): 20Ω / □, cathode side: 20Ω / □
A metallized film capacitor with a rating of 600V-200 μF was prepared and subjected to a moisture resistance load test for 2000 hours at 85 ° C. and 85% RH. The results are shown in Table 1 (average number of samples n = 10).
上記表1から明らかなように、一対の金属蒸着電極の陽極側を低膜抵抗(膜厚大)とした、実施例1、2は、陽極側、陰極側をともに高膜抵抗(膜厚同)とした比較例1と比べて、陽極側の金属蒸着電極の静電容量減少を抑えることができ、tanδ増加も抑えることができた。 As apparent from Table 1 above, in Examples 1 and 2, where the anode side of the pair of metal vapor deposition electrodes has a low film resistance (large film thickness), both the anode side and the cathode side have a high film resistance (the same film thickness). Compared with Comparative Example 1), it was possible to suppress a decrease in capacitance of the metal deposition electrode on the anode side, and to suppress an increase in tan δ.
また、陽極側の金属蒸着電極は、容量形成部と、メタリコン電極との接続部に設けられ、容量形成部に比べて厚膜とされたヘビーエッジ部とを有している。
そして、容量形成部の膜厚は、ヘビーエッジ部側の端部が最も厚く、ヘビーエッジ部側の端部から絶縁マージン側の端部に向かって連続的に薄くなるように滑らかな傾斜形状とした実施例2の場合は、フィルム層間の隙間を減少させることができ、寿命特性をより改善することができる。
Further, the metal deposition electrode on the anode side includes a capacitance forming portion and a heavy edge portion that is provided at a connection portion between the metallicon electrode and is thicker than the capacitance forming portion.
The thickness of the capacitor forming portion is such that the end portion on the heavy edge portion side is the thickest, and the end portion on the heavy edge portion side is continuously inclined from the end portion on the insulation margin side to the end portion on the insulation margin side. In the case of Example 2, the gap between the film layers can be reduced, and the life characteristics can be further improved.
(効果)
本発明に係る金属化フィルムコンデンサは、誘電体フィルムの表面に絶縁マージンを残して金属蒸着電極が形成された一対の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極のうち、陽極側の金属蒸着電極の主成分がアルミニウムであり、かつ、その膜抵抗値が陰極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の膜抵抗値よりも小さいため、陽極側の金属蒸着電極の一部が陽極酸化反応により絶縁体化しても陽極側の金属蒸着電極の静電容量を十分確保でき、また陽極側の金属蒸着電極の大部分が絶縁体化するまでの時間を延ばすことができる。
(effect)
The metallized film capacitor according to the present invention includes a metal-deposited electrode on the anode side among the metal-deposited electrodes formed on a pair of metallized films in which a metal-deposited electrode is formed leaving an insulation margin on the surface of the dielectric film. Since the main component is aluminum and the film resistance value is smaller than the film resistance value of the metal vapor deposition electrode formed on the metallized film on the cathode side, a part of the metal vapor deposition electrode on the anode side is subjected to anodic oxidation reaction. Even if the insulator is used, the capacitance of the anode-side metal deposition electrode can be sufficiently secured, and the time until the majority of the anode-side metal deposition electrode becomes an insulator can be extended.
また、陽極側の金属蒸着電極材料の主成分をアルミニウムとしたため、金属化フィルムの保安性能を維持しつつコンデンサ寿命を向上させた金属化フィルムコンデンサとすることができる。 Moreover, since the main component of the metal-deposited electrode material on the anode side is aluminum, a metallized film capacitor having improved capacitor life while maintaining the safety performance of the metallized film can be obtained.
また、陽極側の金属蒸着電極は、陽極側の金属蒸着電極は、ヒューズ部を残して絶縁スリットにより複数の分割電極に分割されているため、高温高湿雰囲気下での電圧印加により誘電体が劣化し絶縁破壊が生じた場合でも、分割電極を切り離すことで絶縁回復し、耐電圧性能の向上およびコンデンサ寿命の長期化を図ることができる。 In addition, the anode-side metal vapor deposition electrode is divided into a plurality of divided electrodes by insulating slits, leaving the fuse portion, so that the dielectric is applied by applying voltage in a high-temperature, high-humidity atmosphere. Even when deterioration occurs and dielectric breakdown occurs, insulation can be recovered by separating the divided electrodes, thereby improving the withstand voltage performance and extending the life of the capacitor.
さらに、陽極側、陰極側ともに金属蒸着電極は、ヒューズ部を残して絶縁スリットにより複数の分割電極に分割されているため、高電圧が印加された場合に絶縁回復する確率が増大し、保安性能が向上する。 Furthermore, both the anode side and the cathode side of the metal vapor-deposited electrode are divided into a plurality of divided electrodes by insulating slits, leaving a fuse portion, so the probability of insulation recovery when a high voltage is applied increases, and the safety performance Will improve.
また、容量形成部の膜厚は、前記ヘビーエッジ部側の端部が最も厚く、ヘビーエッジ部側の端部から前記絶縁マージン側の端部に向かって連続的に薄くなるように滑らかな傾斜形状とすることで、フィルム層間の隙間を減少させることができ、寿命特性を改善することができる。 Further, the film thickness of the capacitor forming portion has a smooth slope so that the end on the heavy edge portion side is the thickest and continuously decreases from the end portion on the heavy edge portion side toward the end portion on the insulation margin side. By adopting the shape, the gap between the film layers can be reduced, and the life characteristics can be improved.
また、一対の金属蒸着電極の双方には、金属蒸着電極をヒューズ部を残して複数に分割する絶縁スリットが形成されている。よって、自己回復性能により絶縁回復できない場合には、ヒューズ部が蒸発・飛散する。その結果、絶縁欠陥部を含む領域が絶縁され、金属化フィルムの保安性能をより向上できる。 Moreover, the insulating slit which divides | segments a metal vapor deposition electrode into plurality, leaving a fuse part is formed in both of a pair of metal vapor deposition electrodes. Therefore, when the insulation cannot be recovered due to the self-healing performance, the fuse portion is evaporated and scattered. As a result, the region including the insulation defect portion is insulated, and the safety performance of the metallized film can be further improved.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. .
本実施形態においては、2枚の金属化フィルムを巻回してコンデンサ素子を形成したが、複数枚の金属化フィルムを積層してコンデンサ素子を形成してもよい。 In the present embodiment, the capacitor element is formed by winding two metallized films, but a capacitor element may be formed by laminating a plurality of metallized films.
1 金属化フィルムコンデンサ
2 コンデンサ素子
3 プラスチックケース
4 エポキシ樹脂
5、6 金属化フィルム
7、8 メタリコン電極
9、10 リード線
11、21 誘電体フィルム
12 金属蒸着電極(陽極側の金属蒸着電極)
13、23 絶縁マージン
14 容量形成部
15 ヘビーエッジ部
22 金属蒸着電極(陰極側の金属蒸着電極)
31 絶縁スリット
32 分割電極
33 ヒューズ部
54a、54b 端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
13, 23
31 Insulating slit 32
Claims (2)
前記コンデンサ素子の両端面に接続された電極引出し用のメタリコン電極と、を備えた、金属化フィルムコンデンサであって、
前記一対の金属化フィルムのうち、陽極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極は、主成分がアルミニウムであり、かつ、その膜抵抗値が陰極側の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の膜抵抗値よりも小さく、
前記一対の金属化フィルムに形成された金属蒸着電極の各々は、前記誘電体フィルムを介して互いに対向する容量形成部と、前記メタリコン電極との接続部に設けられ、膜厚が前記容量形成部に比べて厚いヘビーエッジ部と、を有し、
前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の膜厚は、前記ヘビーエッジ部側の端から前記絶縁マージン側の端部にかけて連続的に薄くなるように傾斜形状とされ、
前記一対の金属化フィルムのうち、前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の前記絶縁マージン側の端が、前記誘電体フィルムを介して前記陰極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部のヘビーエッジ部側の端部であって前記ヘビーエッジ部から前記容量形成部にかけて電極表面が斜面となっている領域に対向し、前記陰極側の前記金属蒸着電極の前記容量形成部の絶縁マージン側の端が、前記誘電体フィルムを介して前記陽極側の前記金属蒸着電極の前記ヘビーエッジ部と前記容量形成部との境界領域に対向していることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。 Two metallized films on which a metal vapor-deposited electrode is formed leaving an insulation margin on the surface of the dielectric film are overlapped to form a pair of metallized films, and the metal of one metallized film of the pair of metallized films A capacitor element formed by laminating or winding the vapor deposition electrode so that the dielectric film is opposed to the metal vapor deposition electrode of the other metallized film through the dielectric film, and the insulation margin is located on the opposite side in the film width direction;
A metallized electrode for electrode extraction connected to both end faces of the capacitor element, and a metallized film capacitor,
Among the pair of metallized films, the metal vapor deposition electrode formed on the metallized film on the anode side is mainly composed of aluminum, and the film resistance value is the metal vapor deposited on the metallized film on the cathode side. Smaller than the membrane resistance of the electrode,
Each of the metal vapor deposition electrodes formed on the pair of metallized films is provided at a connection portion between the capacitance forming portion and the metallicon electrode facing each other through the dielectric film, and the film thickness is the capacitance formation portion. With a heavy edge part, which is thicker than
The film thickness of the capacitance forming portion of the metal vapor deposition electrode on the anode side is inclined so as to be continuously thin from the end on the heavy edge portion side to the end portion on the insulation margin side,
The capacitor formed of the metal end of the insulation margin side of the capacitor forming part of the deposition electrode, the metal deposition electrode of the cathode side via the dielectric film out of the anode side of said pair of metallized film Insulation of the capacitance forming portion of the metal vapor deposition electrode on the cathode side , facing the region of the heavy edge portion side of the portion facing the region where the electrode surface is inclined from the heavy edge portion to the capacitance forming portion The metallized film capacitor characterized in that a margin side end faces a boundary region between the heavy edge part and the capacitance forming part of the metal deposition electrode on the anode side through the dielectric film.
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