JP6273461B2 - フィルムコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はフィルムコンデンサ及びその製造方法に関する。

近年、電気機器、電子機器、特にモータ駆動のインバータ回路にフィルムコンデンサが使用されている。

このインバータ回路に用いられるフィルムコンデンサにおいては、小形化、高性能化、低コスト化のための開発が盛んに行われている。また、インバータ回路に用いられるフィルムコンデンサは、使用電圧の高電圧化、大電流化、大容量化などが要求されるため、並列接続した複数のコンデンサ素子を外装ケース内に収容し、その外装ケース内にモールド樹脂を注型した外装ケース付きフィルムコンデンサが開発、使用されている。

また、例えば特許文献１のように、フィルムコンデンサの小型軽量化を目的とし、外装ケースとモールド樹脂を用いずに、コンデンサ素子を金属ラミネートフィルムで被覆したフィルムコンデンサも開発されてきている。図１３はこの種の従来のフィルムコンデンサの構成を示す断面図である。従来のフィルムコンデンサは、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム９１、蒸着金属層９２、電極９３ａ、９３ｂ（メタリコン電極に相当）、外部端子９４ａ、９４ｂ（バスバーに相当）、金属ラミネートフィルム９５を備えている。金属ラミネートフィルム９５は、表面樹脂層９５ａ、金属層９５ｂ及び内面樹脂層９５ｃで構成され、具体的には表面樹脂層９５ａ及び内面樹脂層９５ｃは厚み約３０μｍのプラスチック層で構成され、金属層９５ｂは厚み約４０μｍのアルミニウムで構成されている。

このフィルムコンデンサにおいて、コンデンサ素子は、表面にアルミニウム、亜鉛あるいはこれらの合金などの金属を蒸着金属層９２として蒸着したポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム９１の一対を重ねて巻回し、その後、電極を引き出すため両端面に亜鉛などの金属を溶射して電極９３ａ及び９３ｂを形成して構成される。さらにコンデンサ素子の各電極には外部端子９４ａ及び９４ｂが接続固定される。その後、外部端子９４ａ及び９４ｂを引き出し部９３０を通じて外部に引き出した状態でコンデンサ素子を金属ラミネートフィルム９５で覆い、周囲３辺を熱溶着して閉じ、所定の熱処理を行った後残りの１辺を熱融着してコンデンサ素子を金属ラミネートフィルム９５で密閉することでフィルムコンデンサが形成される。

特開２００９−９４１２２号公報

ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に用いられるフィルムコンデンサにおいては、バスバー（外部端子）に大電流を流すことが多いため、比較的厚みが大きいバスバーを用いる必要がある。バスバーは金属ラミネートフィルムの引き出し部を通って金属ラミネートフィルムの外部へ引き出されているが、バスバーの厚みが大きくなると、バスバーの幅方向の両端部において金属ラミネートフィルムの内表面をバスバー表面に追随させて密着させることが難しい。

図１４は、図１３において引き出し部近傍を切断線ＩＩ−ＩＩで切断した断面図である。図１４に示すように、下側ラミネートフィルム９５ｘと上側ラミネートフィルム９５ｙを熱融着したとしても、バスバー９４ａ（９４ｂ）の厚み（Ｈ方向寸法）が大きいため、幅方向（Ｗ方向）の両端部近傍において僅かな隙間（口開き部１００）が発生する。このように、特許文献１に記載の技術では、引き出し部９３０において下側ラミネートフィルム９５ｘ、上側ラミネートフィルム９５ｙ及びバスバー９４ａ（９４ｂ）を完全に密着させて引き出し部を封止することは困難である。

そのため、口開き部１００から金属ラミネートフィルム９５の内部へ水分が浸入する可能性が高くなる。金属ラミネートフィルム９５の内部へ浸入し、蒸着金属層９２へ到達した水分は、蒸着金属層９２を酸化させる。蒸着金属層９２が酸化すると容量の減少等、様々なコンデンサ特性の低下が生じてしまう。

そこで、本発明は、例えばＨＥＶやＥＶに用いられるフィルムコンデンサのように、厚みの大きいバスバーを用いたフィルムコンデンサにおいても、金属ラミネートフィルムとバスバーとの間に口開き部が生じる可能性を抑制し、容量の減少等のコンデンサ特性の低下を抑制することができるフィルムコンデンサ、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本願の第１の発明は、コンデンサ素子と、コンデンサ素子に接続されたバスバーと、一方の主面に第１樹脂層を備えた金属ラミネートフィルムにより形成され、第１樹脂層がコンデンサ素子に面すると共に、コンデンサ素子とバスバーとを被覆する外装部材とを備え、バスバーの一部は外装部材の外部へと引き出されており、バスバーの一部が外装部材から引き出される、外装部材の引き出し部において、第１樹脂層とバスバーとの間には、酸変性樹脂を含む第２樹脂層が形成されている、フィルムコンデンサである。

本願の第２の発明は、一方の主面に第１樹脂層を備えた金属ラミネートフィルムからなる外装部材にてコンデンサ素子とコンデンサ素子に接続したバスバーとを被覆したフィルムコンデンサの製造方法であって、バスバーに酸変性樹脂を含む樹脂シートを貼着する貼着工程と、貼着工程の後、バスバーの一部が外装部材の外部へと引き出されると共に、外装部材の第１樹脂層がコンデンサ素子に面するように、コンデンサ素子及びバスバーを外装部材で包み、バスバーの一部が外装部材の外部へと引き出される、外装部材の引き出し部において第１樹脂層とバスバーとの間に酸変性樹脂を含む樹脂シートを介在させた状態で加熱することにより樹脂シートを溶融させ、酸変性樹脂を含む第２樹脂層を形成して、引き出し部を封止する封止工程と、を備えたフィルムコンデンサの製造方法である。

本願の第３の発明は、一方の主面に第１樹脂層を備えた金属ラミネートフィルムからなる外装部材にてコンデンサ素子とコンデンサ素子に接続したバスバーとを被覆したフィルムコンデンサの製造方法であって、酸変性樹脂の粉体を静電塗装によりバスバーに塗装して酸変性樹脂塗装膜を形成する酸変性樹脂塗装工程と、酸変性樹脂塗装工程の後、酸変性樹脂塗装膜を加熱することにより溶融させて酸変性樹脂焼付け塗装膜を形成する酸変性樹脂焼付け工程と、酸変性樹脂焼付け工程の後、バスバーの一部が外装部材の外部へと引き出されると共に、外装部材の第１樹脂層がコンデンサ素子に面するように、コンデンサ素子及びバスバーを外装部材で包み、バスバーの一部が外装部材の外部へと引き出される、外装部材の引き出し部において第１樹脂層とバスバーとの間に酸変性樹脂焼付け塗装膜を介在させた状態で加熱することにより、酸変性樹脂を含む第２樹脂層を形成して、引き出し部を封止する封止工程と、を備えたフィルムコンデンサの製造方法である。

本発明によると、大電流を流すことが可能である厚みの大きいバスバーを用いたフィルムコンデンサであっても、金属ラミネートフィルムとバスバーとの間に口開き部が生じる可能性が抑制されるため、フィルムコンデンサの容量の減少等のコンデンサ特性の低下を抑えることができる。特に、ＨＥＶやＥＶ等の大電流を必要とする用途に本発明を用いるとより大きな効果を得ることができる。また、本願の製造方法を用いればこのようなフィルムコンデンサを容易に製造することができる。

本発明の第１実施形態のフィルムコンデンサの斜視図である。 本発明の第１実施形態のフィルムコンデンサから第３樹脂層を取り除いたものの斜視図である。 本発明の第１実施形態における引き出し部近傍の断面図である。 本発明の第１実施形態における貼着工程を説明する図である。 本発明の第１実施形態における封止工程を説明する図である。 本発明の第１実施形態における封止工程を説明する別の図である。 本発明の第１実施形態における加熱・加圧する前の引き出し部近傍の断面図である。 本発明の第２実施形態における酸変性樹脂塗装工程を説明する図である。 本発明の第３実施形態における引き出し部近傍の断面図である。 本発明の第５実施形態のフィルムコンデンサの斜視図である。 本発明の第５実施形態における封止工程において折り返しをする前の状態を説明する図である。 本発明の第５実施形態における封止工程において折り返しを説明する図である。 従来のフィルムコンデンサの断面図である。 従来のフィルムコンデンサの引き出し部近傍の断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して第１実施形態におけるフィルムコンデンサの構成及びその製造方法について説明する。

図１は本発明の第１実施形態によるフィルムコンデンサ１の概略構成を示した斜視図である。図２は図１のフィルムコンデンサ１から第３樹脂層５を取り除いた斜視図である。そして、図３は図１の切断線Ｉ−Ｉにおけるフィルムコンデンサ１の部分断面図である。

フィルムコンデンサ１は、フィルムコンデンサ素子２と、このフィルムコンデンサ素子２を被覆する金属ラミネートフィルム３と、このフィルムコンデンサ素子２から延びて金属ラミネートフィルム３の外部に延出する一対のバスバー４（４ａ、４ｂ）を備えている。金属ラミネートフィルム３は外装部材の一例である。

金属ラミネートフィルム３は、内側樹脂層３ａ、金属層３ｂ、外側樹脂層３ｃが積層されて一体化した構成となっている。内側樹脂層３ａ、金属層３ｂ、外側樹脂層３ｃの材料としては、ポリプロピレン（以下、ＰＰと称する）、アルミニウム、ナイロンをそれぞれ用いている。また、それぞれ、８０μｍ、４０μｍ、２５μｍの厚みを有している。

ここで、フィルムコンデンサ素子２の構成について、その形成方法を基に詳述する。まず、ＰＰなどからなる誘電体フィルムの少なくとも片面にアルミニウムを蒸着して蒸着金属層（蒸着電極）を形成した金属化フィルムを一対とし、これら一対の金属化フィルムが重ね合せられ、巻回されることで巻回体が形成される。さらに、この巻回体が押圧され扁平形に加工される。そして、変形された巻回体の互いに対向する２つの端面に亜鉛が溶射され、メタリコン電極が形成されることで、フィルムコンデンサ素子２が完成する。このように、フィルムコンデンサ素子２は扁平形状をなし、誘電体フィルムを介して蒸着金属層を対向させたコンデンサ部分をメタリコン電極を介して外部に取り出した構成となったものである。

フィルムコンデンサ１をＨＥＶやＥＶ等の大電流を必要とする用途に使用できるように、バスバー４の厚み、すなわち下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙの積層方向のバスバー４の寸法（図１のＨ方向）は０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっている。

一方の極性の蒸着電極には一方のメタリコン電極を介してバスバー４ａの一端が接続され、他方の極性の蒸着電極には他方のメタリコン電極を介してバスバー４ｂの一端が接続されている。これらバスバー４ａ、バスバー４ｂとメタリコン電極との接続方法としては、例えば半田付け、抵抗溶接などを用いるとよい。

金属ラミネートフィルム３は、下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙとから構成されており、フィルムコンデンサ素子２及びバスバー４を包むように上下から被覆している。

各バスバー４ａ、４ｂの一部は、金属ラミネートフィルム３の引き出し部３０を通じて金属ラミネートフィルム３の外部へ延出している。すなわち、各バスバー４ａ、４ｂの一部は金属ラミネートフィルム３から露出している。

図３に示すように、バスバー４ａは面取りが施されることにより面取部４ａ１を有している。バスバー４ａが面取部４ａ１を有することにより、金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａがバスバー４ａの表面形状に追随しやすくなる。これにより、バスバー４ａと金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間に隙間（口開き部）が発生するのを抑制することができる。

さらに、バスバー４ａを覆うように、酸変性ＰＰを含む第２樹脂層６がバスバー４ａの周囲に形成されている。すなわち、バスバー４ａの表面と金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間に第２樹脂層６が形成されている。第２樹脂層６が金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａならびにバスバー４ａの表面と密着することにより引き出し部３０は封止されている。

図２に示すように、バスバー４は、フィルムコンデンサ素子２から延びて、引き出し部３０の外縁３２を越えて金属ラミネートフィルム３の外部へ延出し、第２樹脂層６は、外縁３２から金属ラミネートフィルム３にて形成された外装部材の外部にはみ出したはみ出し部６１を有している。すなわち、はみ出し部６１は金属ラミネートフィルム３から露出している。はみ出し部６１により金属ラミネートフィルム３の金属層３ｂとバスバー４とが短絡するのを防止することができる。

また、図１に示すように、バスバー４の金属ラミネートフィルム３からの露出部の一部、金属ラミネートフィルム３の一部、及び、第２樹脂層６のはみ出し部６１を覆うように第３樹脂層５が形成されている。第３樹脂層５は１つのバスバー４につき、バスバー４の厚さ方向（図１のＨ方向）の両側に各１つの計２つが貼り付けられている。第３樹脂層５は、第１樹脂層３ａや第２樹脂層６とは異なる材料を用いており、第１樹脂層３ａや第２樹脂層６とは別体として配設されている。第３樹脂層５としてはポリイミドテープを用いることができ、接着層（図示せず）により金属ラミネートフィルム３、バスバー４や第２樹脂層６のはみ出し部６１に貼り付いている。後述するように、第３樹脂層５を構成する樹脂は２２０℃以上の軟化点を有している。

（製造方法）
以下に、第１実施形態のフィルムコンデンサ１の製造方法を説明する。

（貼着工程）
図４を参照して貼着工程を説明する。

まず、ＰＰからなる誘電体フィルムの片面にアルミニウムを蒸着させて、蒸着金属層（蒸着電極）が形成された金属化フィルムを形成する。なお、本実施の形態ではこのように蒸着金属としてアルミニウムを用いたが、これ以外にも亜鉛やマグネシウム、あるいはこれらの金属を混合させたものを用いてもよい。

次に、一方の極性用の金属化フィルムと他方の極性用の金属化フィルムとを幅方向の端部を僅かにずらした状態で重ねて巻回し、長円柱状の巻回体を作製する。そして、この巻回体の曲面状の外周面を巻回体の径方向の両側から押圧して扁平形状に加工する。さらに、扁平形状に加工された巻回体２４の互いに対向する２つの端面に亜鉛を溶射することによりメタリコン電極２５を形成する。これにより、誘電体フィルムを介して蒸着金属層が対向するコンデンサ部分が形成されたフィルムコンデンサ素子２が完成する。次に、一方のメタリコン電極２５にバスバー４ａの一端を半田付けにて接続することで、一方の極性の蒸着電極に一方のメタリコン電極２５を介してバスバー４ａを電気的に接続する。同様にして、他方の極性の蒸着電極に他方のメタリコン電極２５を介してバスバー４ｂを電気的に接続する。図４に示すように、バスバー４ａは半田付け部２８にてメタリコン電極２５と接続している。

次いで、樹脂シート６ａを用意する。樹脂シート６ａは基材樹脂層（図示せず）の上に酸変性樹脂層（図示せず）を形成したものである。酸変性樹脂層は例えば酸変性ＰＰから構成されている。図４に示すように、バスバーの厚さ方向の両面に、それぞれ１つずつ樹脂シート６ａの酸変性樹脂層を押し当てて樹脂シート６ａを貼着する。なお、樹脂シート６ａとして基材樹脂層と酸変性樹脂層の２層構造のものを用いたがこれに限定されず、例えば、基材樹脂の中に酸変性樹脂を混ぜ込んだものを用いることができる。すなわち、樹脂シート６ａが酸変性樹脂を含んでいれば、次に述べる封止工程にて引き出し部３０を確実に封止するという効果を奏することができる。

（封止工程）
次に、図５及び図６を参照して封止工程を説明する。まず、金属ラミネートフィルム３を構成する下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙを用意する。図５に示すように、下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙにはそれぞれその中央部に、フィルムコンデンサ素子２を収容するための素子収容部（凹部）３ｘ１、３ｙ１が形成されている。図６に示すように、下側ラミネートフィルム３ｘの素子収容部３ｘ１にフィルムコンデンサ素子２の下部が収容されるように、バスバー４ａ、４ｂを接続したフィルムコンデンサ素子２を下側ラミネートフィルム３ｘの上に載置する。図５の点線は、載置後のバスバー４ａと樹脂シート６ａを仮想線として描いたものである。図５の点線及び図６に示すように、樹脂シート６ａは下側ラミネートフィルム３ｘの外縁３２から外部へはみ出すように位置している。

次いで、図６の矢印で示すように、上側ラミネートフィルム３ｙの素子収容部３ｙ１にフィルムコンデンサ素子２の上部が収容されるように、バスバー４ａ、４ｂを接続したフィルムコンデンサ素子２の上に上側ラミネートフィルム３ｙを被せる。樹脂シート６ａは上側ラミネートフィルム３ｙの外縁３２から外部へはみ出すように位置している。

上記工程により、図５の矢印で示すように、下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙにて上下からフィルムコンデンサ素子２とバスバー４が包まれる。このとき、バスバー４の一部は金属ラミネートフィルム３の引き出し部３０を通じて金属ラミネートフィルム３の外部へと引き出されている。

次に、第３樹脂層５として、２２０℃以上の軟化点を有する樹脂を用意する。本実施形態では第３樹脂層５としてポリイミドを用いており、より具体的には一面に接着層（図示せず）が形成されたポリイミドテープを用いている。図１に示すように、バスバー４ａ、４ｂの金属ラミネートフィルム３からの露出部の一部、金属ラミネートフィルム３の一部、ならびに金属ラミネートフィルム３からはみ出た樹脂シート６ａを覆うようにポリイミドテープの接着層を用いてポリイミドテープを貼り付ける。ポリイミドテープ５は１つのバスバー４につき、バスバー４の厚さ方向（図１のＨ方向）の両側に各１つの計２つを貼り付ける。すなわち、一方のポリイミドテープ５は下側ラミネートフィルム３ｘの縁端部３６ａとバスバー４に貼り付けられ、他方のポリイミドテープ５は上側ラミネートフィルム３ｙの縁端部３６ａとバスバー４に貼り付けられる。

次に、雰囲気を減圧した状態で下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙの縁端部３６ａ、３６ａ、３６ｂ、３６ｂを熱融着機のコンタクト部で挟み込み、加熱・加圧して熱融着させ、その後、常圧に戻す。これにより下側ラミネートフィルム３ｘと上側ラミネートフィルム３ｙの第１樹脂層同士が熱融着し、４つの縁端部３６ａ、３６ａ、３６ｂ、３６ｂが４つの熱融着部３６となる。図２において、点線は３４つの縁端部３６ａ、３６ａ、３６ｂ、３６ｂの境界を示すために便宜上付与したものである。

図７は引き出し部３０近傍における加熱・加圧する前のバスバー４、樹脂シート６ａ、金属ラミネートフィルム３、及び第３樹脂層５であるポリイミドテープの積層状態を示す断面図である。また、図３は引き出し部３０近傍における加熱・加圧後の状態を示す断面図である。加熱により樹脂シート６ａは第２樹脂層６となり、第２樹脂層６がバスバー４の周囲に形成され、引き出し部３０が封止されている。そして、図２に示すように、第２樹脂層６の一部が開口部３０の外縁３２からはみ出し、はみ出し部６１が形成されている。なお、この図２においては、はみ出し部６１の状態を明確に示すため第３樹脂層５であるポリイミドテープは図示していない。実際には、はみ出し部６１も第３樹脂層５にて被覆された状態となっている。

ここで、バスバー４の厚みは０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とするのが良い。０．６ｍｍ未満であれば図１３の隙間（口開き部）１００が形成されることはないので、わざわざ第２樹脂層６を設けることの必要性は低い。すなわち、０．６ｍｍ以上の厚みを有するバスバーであれば本発明の効果をより大きく享受できる。また、ＨＥＶ用やＥＶ用のフィルムコンデンサに第１実施形態のフィルムコンデンサを用いる場合は大電流を流すことを可能にするためバスバー４の厚みは０．６ｍｍ以上が好ましい。

また、バスバー４が２．０ｍｍを超える厚みを有していると、第２樹脂層６を形成しても図１３の隙間（口開き部）１００が大き過ぎるため引き出し部３０の封止度合いはやや劣ってしまう可能性がある。

ポリイミドテープははみ出し部６１をすべて被覆することができる大きさとなっている。よって、第２樹脂層６のはみ出し部６１と熱融着機のコンタクト部との間にはポリイミドテープ５が介在するため、はみ出し部６１が熱融着機のコンタクト部に接触して付着することはなく、封止工程の作業性を低下させることがない。

なお、第３樹脂層５を構成する樹脂としてポリイミドを用いたが、２２０℃以上の軟化点を有する材料により構成するのが好ましい。金属ラミネートフィルム３の第１樹脂層３ａを熱融着させるための熱融着時の加熱温度は１８０〜２１０℃程度であるので、第３樹脂層５が２２０℃以上の軟化点を有していれば、熱融着時に第３樹脂層５が変形・変質することはない。よって、はみ出し部６１がコンタクト部に付着することを防止できる。

また、はみ出し部６１が存在することによって、金属ラミネートフィルム３の端面（切断面）２９（図５参照）において露出した金属層３ｂとバスバー４ａ、４ｂの沿面距離を十分に確保することができ、金属層３ｂとバスバー４ａ、４ｂとの短絡を確実に防止することができる。

樹脂シート６ａとして基材樹脂層と酸変性樹脂層の２層構造のものを用いたが、基材樹脂の中に酸変性樹脂を混ぜ込んだものを酸変性樹脂シート６ａとして用いた場合も、同様に加熱・加圧後は図３に示すように樹脂シート６ａは第２樹脂層６となり、第２樹脂層６がバスバー４の周囲に形成され、引き出し部３０が封止される。

以上の工程により、第１実施形態のフィルムコンデンサ１が完成する。

なお、上述した封止工程においては図７に示すように平板状の樹脂シート６ａをバスバー４の厚み方向（バスバーの横断面の短手方向）の両面に貼着したものを用いていたが、これに限定されない。例えば、環状の樹脂シートを備えたバスバーを用いても良い。環状の樹脂シートは以下の製造方法により形成することができる。まず、バスバー単体の状態で平板状の樹脂シート６ａをバスバー４の厚み方向（バスバーの横断面の短手方向）の両面に貼着する。次に、樹脂シートを貼着したバスバーをプレス機により加熱・加圧することによって、樹脂シート６ａをバスバー４の表面に追随して密着するように変形させて環状の樹脂シート（環状の樹脂部材）を形成する。そして、環状の樹脂シートを形成したバスバーを半田付けや抵抗溶接によりメタリコン電極と接続させることによって、封止工程において環状の樹脂シートを備えたバスバー４を用いることができる。この実施形態によっても封止工程により形成された第２樹脂層により引き出し部の封止を確実に行うことができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、樹脂シート６ａをバスバー４に貼着し、金属ラミネートフィルム３で挟んで加熱・加圧することにより熱融着させたが、第２実施形態は樹脂シート６ａを用いないところのみが第１実施形態と異なり他のところは同じであるため、第１実施形態との差異点を中心に説明し、共通する事項についての説明は省略する。

（酸変性樹脂塗装工程）
第１実施形態と同様にバスバー４を取り付けたフィルムコンデンサ素子２を用意する。次に、図８に示すように、酸変性ＰＰの粉体を帯電させ、静電気の吸引力を利用してバスバー４の所定の位置（引き出し部に対応する部分）に吹き付けて酸変性ＰＰの粉体を堆積させる静電塗装を用いて酸変性樹脂塗装膜６ｂを形成する。静電塗装としてはトリボ（摩擦）帯電方式を採用することができる。静電塗装機のスクリュー回転数（吐出量制御）、メインエア圧（搬送圧力）、加圧エアー圧（帯電量制御）を調整してガンの負電荷がアースに流れていく際の電流を数μＡ程度、例えば２μＡとすることにより酸変性樹脂塗装膜６ｂを均一に形成することができる。酸変性ＰＰの粉体は酸変性樹脂の粉体の一例である。なお、必要以上の範囲に塗装がなされるのを防ぐため、マスクをかぶせてマスキングを行うのが良い。

静電塗装を用いたことにより、被塗装物であるバスバー４の、マスクからの露出部の全面にわたりバスバー４の形状に沿って酸変性樹脂塗装膜６ｂを精度良く容易に形成でき、しかも一度に大量の処理を行うことができる。

（酸変性樹脂焼付け工程）
その後、酸変性樹脂塗装膜６ｂを加熱することにより溶融させて酸変性樹脂焼付け塗装膜を得る。

（封止工程）
次いで、第１実施形態と同様に、封止工程を経て図３に示すように、バスバー４と金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間に酸変性ＰＰを含む第２樹脂層６が形成される。また、図２に示すように、第２樹脂層６の一部が引き出し部３０の外縁３２からはみ出し、はみ出し部６１が形成される。

（第３実施形態）
図９に第３実施形態のフィルムコンデンサにおける引き出し部３０近傍の断面図を示す。第２実施形態では、図３に示すように、バスバー４と金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間には酸変性ＰＰを含む第２樹脂層６のみを形成した。

それに対して、第３実施形態では、図９に示すように、第２樹脂層６に加えて第４樹脂層７を、バスバー４と金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間に形成した。第４樹脂層７はエポキシ樹脂を含み、バスバー４と第２樹脂層６との間に形成されている。

導電性を考慮してバスバー４は銅又は銅合金で形成される場合が多いが、第２樹脂層６に含まれる酸変性ＰＰは銅や銅合金により、劣化が促進することがある。本実施形態のように、エポキシ樹脂を含む第４樹脂層７をバスバー４と第２樹脂層６との間に形成することにより銅又は銅合金製のバスバー４による第２樹脂層６の劣化の促進を抑制することができる。

以下に、第３実施形態の製造方法について、第２実施形態と異なる工程を中心に説明すし、共通する事項についての説明は省略する。

（エポキシ樹脂層形成工程）
第１実施形態と同様にバスバー４を取り付けたフィルムコンデンサ素子２を用意する。次にエポキシ樹脂液（エポキシ樹脂を一部に含む樹脂液でも良い）をバスバー４の所定の位置（開口部に該当部分）に付着させる。付着させるための方法としては、例えば、塗布、スクリーン印刷等を挙げることができる。次いで、エポキシ樹脂液を加熱することによりエポキシ樹脂液を硬化させて第４樹脂層７としてのエポキシ樹脂層が形成される。

（酸変性樹脂塗装工程）
次いで、第４樹脂層７の表面が露出し、かつバスバー４の表面が露出しないようにマスクをかぶせてマスキングを行った後に、露出している第４樹脂層７の表面を覆うように、静電塗装により酸変性樹脂塗装膜を形成する。

（酸変性樹脂焼付け工程）
その後、酸変性樹脂塗装膜を加熱することにより溶融させて酸変性樹脂焼付け塗装膜が得られる。

（封止工程）
次いで、第１実施形態と同様に、封止工程を経て酸変性樹脂焼付け塗装膜が酸変性ＰＰを含む第２樹脂層６となり、図８９に示すように、バスバー４の上にエポキシ樹脂からなる第４樹脂層７、酸変性ＰＰを含む第２樹脂層６、金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａが順次積層された構成となる。また、図２に示すように、第２樹脂層６の一部が引き出し部３０の外縁３２からはみ出し、はみ出し部６１が形成される。

（第４実施形態）
第３実施形態のエポキシ樹脂層形成工程においては、エポキシ樹脂液をバスバー４の所定の位置に付着させた後に加熱することによりエポキシ樹脂液を硬化させて第４樹脂層７としてのエポキシ樹脂層を形成したが、第４実施形態ではエポキシ樹脂を用いずにエポキシ樹脂の粉体を用いた。以下に第３実施形態と異なる工程を中心に説明し、共通する事項についての説明は省略する。

（エポキシ樹脂塗装工程）
第２実施形態の酸変性樹脂塗装工程で説明した静電塗装を用いて、エポキシ樹脂層を形成する。まず、必要以上の範囲に塗装がなされるのを防ぐため、マスクをかぶせてマスキングを行うのが良い。次に、エポキシ樹脂の粉体を帯電させ、静電気の吸引力を利用してバスバー４の所定の位置（引き出し部に対応する部分）に堆積させてエポキシ樹脂塗装膜を形成する。

（エポキシ樹脂焼付け工程）
その後、エポキシ樹脂塗装膜を加熱することにより溶融させてエポキシ樹脂焼付け塗装膜を得る。

この後の工程は、第３実施形態の工程と同じなので説明を省略する。

なお、第１実施形態において、貼着工程の前に本実施形態のエポキシ樹脂塗装工程を導入してエポキシ樹脂塗装膜を形成し、エポキシ樹脂焼付け工程によりエポキシ樹脂焼付け塗装膜を形成した後で、貼着工程によりエポキシ樹脂焼付け塗装膜の上に酸変性樹脂を含む樹脂シート６ａを貼着し、以降の工程を続けることもできる。

（第５実施形態）
図１０〜１２を参照して第５実施形態について説明する。なお、第１実施形態と異なる工程を中心に説明し、共通する事項についての説明は省略する。第５実施形態のフィルムコンデンサ１において、２つの金属ラミネートフィルム３ｘ、３ｙの縁端部３９ａには引き出し部３０は形成されていない。２つの金属ラミネートフィルム３ｘ、３ｙの縁端部３９ａ同士は熱融着されておらず、ラミネートフィルム３の縁端部３９ａは第１樹脂層３ａが露出するように折り返された折り返し部３９を有している。以下に、製造方法について説明する。

まず、２つの別個の金属ラミネートフィルム３ｘ、３ｙを用意する。同時に、バスバー４が接続されたフィルムコンデンサ素子２を用意する。バスバー４には実施形態１と同様に樹脂シート６ａが貼着されている。

（封止工程）
下側ラミネートフィルム３ｘの素子収容部にフィルムコンデンサ素子の下部が収容されるように、バスバー４が接続されたフィルムコンデンサ素子２を下側ラミネートフィルム３ｘの上に載置する。次いで、上側ラミネートフィルム３ｙの素子収容部にフィルムコンデンサ素子の上部が収容されるように、バスバー４が接続されたフィルムコンデンサ素子２の上に上側ラミネートフィルム３ｙを被せて、フィルムコンデンサ素子２とフィルムコンデンサ素子２に接続されたバスバー４とを両方のラミネートフィルム３ｘ、３ｙで包む。

次に図１１に示すように、熱融着機を用いて４つの線状の熱融着部３６ａ、３６ａ、３６ｂ、３６ｂを形成する。図１１における直線状の点線は、４つの融着部３６ａ、３６ａ、３６ｂ、３６ｂの境界を示すために便宜上付与したものである。２つの熱融着部３６ｂはラミネートフィルム３ｘ、３ｙの縁端部３９ａに形成される。一方、２つの熱融着部３６ａはラミネートフィルム３ｘ、３ｙの縁端部３９ａではなく、縁端部３９ａから所定の距離だけ中央部寄りの位置に設けられている。熱融着する前において２つの熱融着部３６ａに対応する部分には、２つのラミネートフィルム３ｘ、３ｙの間に樹脂シート６ａが配置されている。よって、熱融着後には、２つの熱融着部３６ａには、２つのラミネートフィルム３ｘ、３ｙの間に第２樹脂層６が形成されている。

次に、図１２に示すように、熱融着部３６ａよりも外側に位置する縁端部３９ａをラミネートフィルム３ｘ、３ｙとも、その内側樹脂層３ａすなわち第１樹脂層が外部に露出するように矢印の方向に折り返すことにより折り返し部３９を形成する。これにより、図１０に示すフィルムコンデンサ１が完成する。

第５実施形態のフィルムコンデンサ１においては、第１実施形態とは異なり、バスバー４がラミネートフィルム３から引き出される引き出し部３０の外縁３２はラミネートフィルム３ｘ、３ｙの外縁３４とはなっていない。すなわち、この構成によりバスバー４とラミネートフィルム３ｘ、３ｙの金属層３ｂが短絡する虞を抑制できる。なお、バスバー４とラミネートフィルム３ｘ、３ｙの金属層３ｂが短絡する虞がないため、第２樹脂層６のはみ出し部６１を設ける必要がない。さらに、はみ出し部６１と熱融着機のコンタクト部との固着を防止する第３樹脂層５を形成する必要もない。

前述したように従来のフィルムコンデンサの構成では、図１４に示すように、下側ラミネートフィルム９５ｘと上側ラミネートフィルム９５ｙを熱融着したとしても、バスバー９４ａ（９４ｂ）の厚みが厚いため、幅方向Ｗの両端部近傍において僅かな隙間（口開き部）１００が発生する。そのため、引き出し部９３０において下側ラミネートフィルム９５ｘ、上側ラミネートフィルム９５ｙ及びバスバー９４ａ（９４ｂ）を完全に密着させて引き出し部９３０を封止することは困難である。

そのため、口開き部１００から金属ラミネートフィルム９５の内部へ水分が浸入してしまい、蒸着電極９３ａ、９３ｂの酸化を引き起こし、容量の減少等、様々なコンデンサ特性が低下する。

それに対して、本発明によれば、図３に示すように厚みの大きいバスバー４と金属ラミネートフィルム３の内側樹脂層３ａとの間に酸変性樹脂を含む第２樹脂層６が形成されている。そのため、引き出し部３０に口開き部が発生する虞はなく、金属ラミネートフィルム３の内部に水分が浸入する虞もない。よって、蒸着電極の酸化は発生せず、容量の減少等の様々なコンデンサ特性の低下を抑制することができる。従って、厚みの大きいバスバー４を使用する必要のある、例えばＨＥＶやＥＶに用いられるフィルムコンデンサ等に本発明は好適に適用できる。

なお、第１〜４実施形態においては、第３樹脂層５を形成したが、第３樹脂層５は必ずしも必要ではない。

また、バスバー４ａ、４ｂは、金属ラミネートフィルム３の外周の互いに対向する２つの辺に設けられた引き出し部３０から延出しているが、２つのバスバー４ａ、４ｂともラミネートフィルム３の１つの辺に設けられた引き出し部から延出する構成としても良い。

第５実施形態５において、折り返し部３９は引き出し部３０の縁端３２で１８０度折り返すのが好ましいが、必ずしもそれに限定されない。９０度以上折り返せば金属ラミネートフィルム３の金属層３ｂとバスバー４との短絡を抑制するという効果を有する。

第１〜５実施形態においては、フィルムコンデンサ素子として、一方の極性用の金属化フィルムと他方の極性用の金属化フィルムとを重ねて巻回した扁平形状の巻回体を用いたがそれに限定されない。巻回することなく、一方の極性用の金属化フィルムと他方の極性用の金属化フィルムを交互に複数枚積層した積層型のフィルムコンデンサ素子を用いることもできる。また、複数のフィルムコンデンサ素子をバスバーに並列に接続したものを金属ラミネートフィルムで被覆する構成としても良い。

本発明によるフィルムコンデンサは、バスバーに大電流を流すことを可能にするために比較的厚みが大きいバスバーを用いたとしても、金属ラミネートフィルムとバスバーとの間に口開き部が生じることがなく、容量の減少等のコンデンサ特性の低下を抑えることができる。特に、ＨＥＶやＥＶに用いられるフィルムコンデンサではバスバーに大電流を流す、すなわち比較的厚みが大きいバスバーを使用することが多いため、本発明を適用すると効果がより大きい。

また、本発明によるフィルムコンデンサの製造方法によれば、本発明のフィルムコンデンサを容易かつ効率的に製造することができる。

１ フィルムコンデンサ
２ フィルムコンデンサ素子
３ 金属ラミネートフィルム
３ａ 内側樹脂層（第１樹脂層）
３ｂ 金属層
３ｃ 外側樹脂層
４、４ａ、４ｂ バスバー
５ 第３樹脂層
６ 第２樹脂層
７ 第４樹脂層
３０ 引き出し部
３２ 外縁
３４ 外縁
３６ａ、３６ｂ 縁端部
３９ 折り返し部
６１ はみ出し部
１００ 隙間（口開き部）

Claims (6)

1. コンデンサ素子と、
   前記コンデンサ素子に接続された銅または銅合金からなるバスバーと、
   一方の主面に第１樹脂層を備えた金属ラミネートフィルムにより形成され、前記第１樹脂層が前記コンデンサ素子に面すると共に、前記コンデンサ素子と前記バスバーとを被覆する外装部材とを備え、
   前記バスバーの一部は前記外装部材の外部へと引き出されており、
   前記バスバーの一部が前記外装部材から引き出される、前記外装部材の引き出し部において、前記第１樹脂層と前記バスバーとの間には、酸変性樹脂を含む第２樹脂層が形成され、
   前記第２樹脂層は、前記引き出し部の外縁から前記外装部材の外部へはみ出したはみ出し部を有し、
   前記第２樹脂層のはみ出し部は、前記バスバーの厚さ方向の両側から第３樹脂層により被覆されており、
   前記バスバーと前記第２樹脂層との間にエポキシ樹脂を含む第４樹脂層を備える、
   フィルムコンデンサ。
2. 前記第３樹脂の軟化点は２２０℃以上である、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
3. 前記外装部材の縁端部には前記引き出し部は形成されておらず、前記縁端部同士は熱融着されておらず、前記外装部材の前記縁端部はそれぞれ前記第１樹脂層が露出するように折り返されている、請求項１または２のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
4. 前記第２樹脂層は酸変性ポリプロピレンを含む、
   請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
5. 前記バスバーの厚みが０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
6. 前記バスバーは、前記引き出し部において面取り部を有している、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。

Images