JP7079184B2

JP7079184B2 - フィルムコンデンサおよびコンデンサユニット

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Publication number: JP7079184B2
Application number: JP2018205185A
Authority: JP
Inventors: 航平北川
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2022-06-01
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: JP2020072174A

Description

本発明は、複数のコンデンサ素子を積層してなるコンデンサ素子積層体を具備するフィルムコンデンサおよび当該フィルムコンデンサを複数個、外装樹脂で一体的に被覆したコンデンサユニットに関する。

パワーデバイス用のフィルムコンデンサにおいて回路特性の向上を図る際には、スイッチング速度の制約要因の一つであるインダクタンスの低減化が求められる。インダクタンスの低減化はコンデンサ性能にとって重要である。

上記のようなフィルムコンデンサとしては、例えば、扁平に加工されたコンデンサ素子を複数個積層することによってコンデンサユニットを形成し、このコンデンサユニットを外装樹脂で被覆することによって構成した樹脂モールド型のフィルムコンデンサが知られている（特許文献１参照）。

このフィルムコンデンサでは、積層された複数のコンデンサ素子の軸方向両端面の金属電極どうしを電極板によって互いに接続し、その電極板を一部が外装樹脂から引き出された外部接続端子に接続することによって、外部機器との電気的な接続を可能としている。

特開２０１４－２１６４５３号公報

近年においてはフィルムコンデンサの大容量化に伴い、接続されるコンデンサ素子数も増え、それに伴ってコンデンサ素子どうしの接続用の電極板およびこの電極板から外部接続端子に接続する結線用の電極板の引き回し線路長が長尺化するため、インダクタンスの増加を抑制することが課題となってきている。

本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、複数のコンデンサ素子から外部接続端子に至る結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、インダクタンスを低減化できるようにすることを目的としている。

本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。

本願の第１の発明によるフィルムコンデンサは、
一方の特定極の外部接続端子と他方の特定極の外部接続端子を備えるフィルムコンデンサであって、
複数のコンデンサ素子が積層されたコンデンサ素子積層体と、
前記コンデンサ素子積層体を構成するコンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々と接続された第１の電極板と、
前記コンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々と接続された第２の電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の一方側面位置から上面を通って前記一方側面に対向する他方側面位置にわたる状態に形成された門形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面一方側位置から一方側面位置にわたる状態に形成された第１の逆Ｌ字形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面他方側位置から他方側面位置にわたる状態に形成された第２の逆Ｌ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板および前記第２の逆Ｌ字形電極板は前記門形電極板に対してそれぞれ間に第１の絶縁体、第２の絶縁体を挟む状態で重ね合わされ、さらに、
前記門形電極板の一方側板部と前記門形電極板の他方側板部とを電気的に接続するとともに、前記第１の電極板と電気的に接続された第１のコ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板と前記第２の逆Ｌ字形電極板とを電気的に接続するとともに、前記第２の電極板と電気的に接続された第２のコ字形電極板とを備え、
前記一方の特定極の外部接続端子が前記門形電極板の上面部分に接続され、前記他方の特定極の外部接続端子が前記第１および前記第２の逆Ｌ字形電極板の上面部分の各々に接続されている。

本発明において「積層」とは、鉛直方向に沿って順次的に並列配置することに限定するものではなく、水平方向に沿って順次的に並列配置する場合も含むものとする。

複数のコンデンサ素子が積層されたコンデンサ素子積層体において、コンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々に対して第１の電極板が接続されているとともに、コンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々に対して第２の電極板が接続されている。

天板部（上面部分）の左右両側から下側に向けてそれぞれ一方側板部、他方側板部が繋がった形態の門形電極板が、コンデンサ素子積層体に対して、その外周で一方側面位置から上面を通って他方側面位置にわたる状態に被せられている。そして、第１のコ字形電極板の左右両側がそれぞれ門形電極板の一方側板部、他方側板部に接続され、中間部分がコンデンサ素子積層体の一方極の金属電極の各々に対して接続された第１の電極板に接続されている。つまり、門形電極板における両側板部と第１のコ字形電極板を介して一方の特定極の外部接続端子に繋がる電流経路が左右に分岐された上で第１の電極板に導かれている。

第１の他方の特定極の外部接続端子を上板部（上面部分）に接続する第１の逆Ｌ字形電極板が、コンデンサ素子積層体の上面一方側位置から一方側面位置にわたる状態に被せられている。また、第２の他方の特定極の外部接続端子を上板部（上面部分）に接続する第２の逆Ｌ字形電極板が、コンデンサ素子積層体の上面他方側位置から他方側面位置にわたる状態に被せられている。そして、第２のコ字形電極板の左右両側がそれぞれ第１の逆Ｌ字形電極板、第２の逆Ｌ字形電極板に接続され、中間部分がコンデンサ素子積層体の他方極の金属電極の各々に対して接続された第２の電極板に接続されている。つまり、第１および第２の逆Ｌ字形電極板と第２のコ字形電極板を介して第１の他方の特定極の外部接続端子に繋がる電流経路と第２の他方の特定極の外部接続端子に繋がる電流経路とが左右に分岐された上で第２の電極板に導かれている。

加えて、第１の逆Ｌ字形電極板および第２の逆Ｌ字形電極板はそれぞれ門形電極板に対してそれぞれ間に第１の絶縁体、第２の絶縁体を挟む状態で重ね合わされている。

第１の逆Ｌ字形電極板に流れる電流の方向と門形電極板において第１の逆Ｌ字形電極板に対する重ね合わせ領域の部分に流れる電流の方向とは互いに逆方向となる。また、第２の逆Ｌ字形電極板に流れる電流の方向と門形電極板において第２の逆Ｌ字形電極板に対する重ね合わせ領域の部分に流れる電流の方向とは互いに逆方向となる。いずれも重ね合わせ領域の部分で電流の方向が互いに逆方向となるので、それぞれの電流が作る磁界が互いに打ち消し合うことになり、結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、そのインダクタンスを低減化することが可能となる。

加えて、第１の他方の特定極の外部接続端子が第１の逆Ｌ字形電極板を介してコンデンサ素子群の第２の電極板（他方極）に対して接続されているとともに、第２の他方の特定極の外部接続端子が第２の逆Ｌ字形電極板を介して同じく第２の電極板（他方極）に対して接続されていて、これら２つの電流線路は並列に接続されているため、さらにインダクタンスを低減する作用がある。

本願の第２の発明によるフィルムコンデンサは、
一方の特定極の外部接続端子と他方の特定極の外部接続端子を備えるフィルムコンデンサであって、
複数のコンデンサ素子が積層されたコンデンサ素子積層体と、
前記コンデンサ素子積層体の一方側面位置から上面を通って前記一方側面に対向する他方側面位置にわたる状態に形成された門形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面一方側位置から一方側面位置にわたる状態に形成された第１の逆Ｌ字形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面他方側位置から他方側面位置にわたる状態に形成された第２の逆Ｌ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板および前記第２の逆Ｌ字形電極板は前記門形電極板に対してそれぞれ間に第１の絶縁体、第２の絶縁体を挟む状態で重ね合わされ、さらに、
前記門形電極板の一方側板部と前記門形電極板の他方側板部とを電気的に接続するとともに、前記コンデンサ素子積層体を構成する前記コンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々と電気的に接続された第１のコ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板と前記第２の逆Ｌ字形電極板とを電気的に接続するとともに、前記コンデンサ素子積層体を構成する前記コンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々と電気的に接続された第２のコ字形電極板とを備え、
前記一方の特定極の外部接続端子が前記門形電極板の上面部分に接続され、前記他方の特定極の外部接続端子が前記第１および前記第２の逆Ｌ字形電極板の上面部分の各々に接続されている。

第１の発明にあっては第１の電極板、第２の電極板を要件とするのに対して、第２の発明にあってはこれらを要件とはしない。第１の発明にあっては、第１のコ字形電極板が門形電極板の一方側板部、他方側板部および第１の電極板に接続され、第２のコ字形電極板が第１の逆Ｌ字形電極板、第２の逆Ｌ字形電極板および第２の電極板に接続されているのに対して、第２の発明にあっては、第１のコ字形電極板は門形電極板の一方側板部、他方側板部およびコンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々に接続され、第２のコ字形電極板は第１の逆Ｌ字形電極板、第２の逆Ｌ字形電極板およびコンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々に接続されている。すなわち、第１の発明における第１のコ字形電極板と第１の電極板との接続に対して、第２の発明では第１のコ字形電極板とコンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々との接続が対置され、かつ、第１の発明における第２のコ字形電極板と第２の電極板との接続に対して、第２の発明では第２のコ字形電極板とコンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々との接続が対置されている。

第２の発明にあっては第１の発明との間に上記のような相違点があるものの、第１の発明と同様に重ね合わせ領域での電流の方向が互いに逆になる点では変わりがなく、電流が作る磁界が互いに打ち消し合うことになるため、結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、そのインダクタンスを低減化することが可能となる。

なお、第１の発明も第２の発明もフィルムコンデンサユニットの態様に対して次のように展開することが可能である。すなわち、前記一方の特定極をコモン極とし、前記他方の特定極をＰ極とした第１の発明または第２の発明のフィルムコンデンサと、前記一方の特定極をコモン極とし、前記他方の特定極をＮ極とした第１の発明または第２の発明のフィルムコンデンサとを横並びに配置して一体的に外装樹脂で被覆した構成のフィルムコンデンサユニットである。

本発明によれば、複数のコンデンサ素子から外部接続端子に至る結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、インダクタンスを低減化することができる。

本発明の実施例のフィルムコンデンサにおけるコンデンサ素子積層体を示す斜視図本発明の実施例におけるコンデンサ素子積層体に電極板を接続した状態の斜視図本発明の実施例における門形電極板の斜視図本発明の実施例における第１および第２の逆Ｌ字形電極板の斜視図本発明の実施例における第１および第２の絶縁体の斜視図本発明の実施例における門形電極板、第１および第２の絶縁体、第１および第２の逆Ｌ字形電極板の配置関係を示す斜視図本発明の実施例における第１のコ字形電極板の斜視図本発明の実施例における第２のコ字形電極板の斜視図本発明の実施例における第１の電極板、門形電極板、第１のコ字形電極板の結線状態を示す斜視図本発明の実施例における第２の電極板、第１および第２の逆Ｌ字形電極板、第２のコ字形電極板の結線状態を示す斜視図本発明の実施例におけるフィルムコンデンサにおける構成要素群の組み立ての様子を示すために構成要素群を水平方向で分離した状態で示す斜視図本発明の実施例におけるフィルムコンデンサにおける構成要素群の組み立ての様子を示すために構成要素群を鉛直方向で分離した状態で示す斜視図本発明の実施例における樹脂モールド対象のコンデンサ本体を示す斜視図本発明の実施例における各構成要素の重なり状態を示す横断の平面図本発明の実施例における電流経路の特徴を表す模式図本発明の実施例における詳しい電流経路の特徴を表す模式図本発明の実施例におけるＰ極、Ｎ極２つの積層型コンデンサユニットを並設し外装樹脂で被覆保護して構成したフィルムコンデンサ完成品を示す斜視図本発明の別の実施例における樹脂モールド対象のコンデンサ本体を示す斜視図

以下、上記構成の本発明のフィルムコンデンサにつき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。

図１～図１７において、１はコンデンサ素子、２はコンデンサ素子積層体、３は第１の電極板、４は第２の電極板、５は門形電極板、６は第１の逆Ｌ字形電極板、７は第２の逆Ｌ字形電極板、８は第１の絶縁体、９は第２の絶縁体、１０は第１のコ字形電極板、１１は第２のコ字形電極板、１２は外装樹脂である。

図１に示すように、複数のコンデンサ素子１が縦方向に積層されてコンデンサ素子積層体２を構成している。コンデンサ素子１は、その素子軸方向の両端面の金属電極１ａ,１ｂが扁平な小判形を呈し、その小判形扁平面はその長軸方向が水平方向となっている。小判形扁平面と直角をなす矩形状の主面が水平にされた状態で、複数のコンデンサ素子１が上下方向に積層されている。

図２に示すように、コンデンサ素子１群の軸方向の手前側の端面のＰ極の金属電極１ａ群にわたって各金属電極１ａ間を互いに接続するように第１の電極板３が電気的かつ機械的に接続されている。また、コンデンサ素子１群の軸方向の奥側の端面のＮ極の金属電極１ｂ群にわたって各金属電極１ｂ間を互いに接続するように第２の電極板４（破線参照）が電気的かつ機械的に接続されている。

図３は門形電極板５を示している。門形電極板５は天板部５ａの左側端部（一方側端部）から下側に向けて左側板部（一方側板部）５ｂが繋がっているとともに、天板部５ａの右側端部（他方側端部）から下側に向けて右側板部（他方側板部）５ｃが繋がっている。門形電極板５の天板部５ａの中央部にはコモン極の外部接続端子５ｄが電気的かつ機械的に接続されている。この門形電極板５は、コンデンサ素子積層体２（二点鎖線参照）の外周に対して一方側面位置（この実施例では、左側面の下端位置）から上面を通って他方側面位置（この実施例では、右側面の下端位置）にわたる状態に被せられる。

天板部５ａは左側の上板部５ａ₁と右側の上板部５ａ₂と端子台板５ａ₃とを総称したものである。左側の上板部５ａ₁は左側板部５ｂと一体で、１枚物の導電板を９０度折り曲げたものである。右側の上板部５ａ₂は右側板部５ｃと一体で、１枚物の導電板を９０度折り曲げたものである。左側の上板部５ａ₁と右側の上板部５ａ₂との間にはスペースがあり、そのスペースに配置された端子台板５ａ₃を介して左側の上板部５ａ₁と右側の上板部５ａ₂とが連結され、全体として門形を構成している。端子台板５ａ₃の上面にコモン極（本発明の「一方の特定極」に相当）の外部接続端子５ｄが接続されている。

図４は第１の逆Ｌ字形電極板６と第２の逆Ｌ字形電極板７を示している。第１の逆Ｌ字形電極板６は、水平な上板部６ａと鉛直な縦板部６ｂと端子台板６ｃと第１の特定極の外部接続端子６ｄとを有している。上板部６ａの一端部に縦板部６ｂが一体的に連接されている。これは、１枚物の導電板を９０度折り曲げたものである。上板部６ａの上面に端子台板６ｃがスポット溶接され、さらに端子台板６ｃ上に第１の他方の特定極の外部接続端子６ｄが接合されている。また、第２の逆Ｌ字形電極板７は、同様に、水平な上板部７ａと鉛直な縦板部７ｂと端子台板７ｃと第２の他方の特定極の外部接続端子７ｄとを有している。上板部７ａの一端部に縦板部７ｂが一体的に連接されている。これも、１枚物の導電板を９０度折り曲げたものである。上板部７ａの上面に端子台板７ｃがスポット溶接され、さらに端子台板７ｃ上に第２の特定極の外部接続端子７ｄが接合されている。これら第１および第２の他方の特定極の外部接続端子６ｄ，７ｄは同極であって、Ｐ極またはＮ極のいずれか一方である。

第１の逆Ｌ字形電極板６と第２の逆Ｌ字形電極板７とは門形電極板５の形状に即した状態で互いに内向きに向かい合った状態で配置される。

図５は第１および第２の絶縁体８，９を示している。これらの第１および第２の絶縁体８，９は第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７と同じように逆Ｌ字形に構成されている。ただし、その幅は逆Ｌ字形電極板６，７よりも広くなっている。門形電極板５の幅は、絶縁体８，９より幅狭で、逆Ｌ字形電極板６，７の幅とほぼ同じである。第１の絶縁体８は、上板部８ａと縦板部８ｂと小立上げ板部８ｃとを有している。これは、１枚物の絶縁板を２箇所において互いに逆方向に９０度折り曲げたものである。第２の絶縁体９も同様の構成となっており、上板部９ａと縦板部９ｂと小立上げ板部９ｃとを有している。

図６は門形電極板５、第１および第２の絶縁体８，９、第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７の配置関係を示している。

最も内側に門形電極板５が位置している。門形電極板５の外側面に対して密着する状態で第１および第２の絶縁体８，９が配置されている。すなわち、門形電極板５における天板部５ａ（図３参照）の上面に対して第１および第２の絶縁体８，９の上板部８ａ，９ａ（図５参照）が上下方向で密着している。また、門形電極板５における左側板部５ｂの外側面に対して第１の絶縁体８の縦板部８ｂが水平方向で密着し、右側板部５ｃの外側面に対して第２の絶縁体９の縦板部９ｂが水平方向で密着している。縦板部８ｂは左側板部５ｂよりも長く左側板部５ｂのすべてを覆い、縦板部９ｂは右側板部５ｃよりも長く右側板部５ｃのすべてを覆っている。

さらに、第１の絶縁体８の外側面に対して密着する状態で第１の逆Ｌ字形電極板６が配置されている。すなわち、第１の絶縁体８における上板部８ａ（図５参照）の上面に対して第１の逆Ｌ字形電極板６の上板部６ａが上下方向で密着している。また、第２の絶縁体９の外側面に対して密着する状態で第２の逆Ｌ字形電極板７が配置されている。すなわち、第２の絶縁体９における上板部９ａ（図５参照）の上面に対して第２の逆Ｌ字形電極板７の上板部７ａが上下方向で密着している。

第１の絶縁体８における小立上げ板部８ｃは、門形電極板５の端子台板５ａ₃ と第１の逆Ｌ字形電極板６の端子台板６ｃとの隙間に対して下方から入り込んで、その両端縁に近接している。また、第２の絶縁体９における小立上げ板部９ｃは、門形電極板５の端子台板５ａ₃ と第２の逆Ｌ字形電極板７の端子台板７ｃとの隙間に対して下方から入り込んで、その両端縁に近接している。

第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７は第１および第２の絶縁体８，９を介して門形電極板５と重なり合うが、第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７と門形電極板５とは奥行き方向（前後方向）でほぼ同じ位置に位置している。これにより、門形電極板５と第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７とはそれぞれ絶縁されつつも、近接した状態で対向配置される。

図７は第１のコ字形電極板１０を示し、図８は第２のコ字形電極板１１を示している。第１のコ字形電極板１０は３個あり（一例）、いずれも板面方向が鉛直方向の中板部１０ａと左側板部１０ｂと右側板部１０ｃとを有している。中板部１０ａの一端に左側板部１０ｂが一体的に連接され、中板部１０ａの他端に右側板部１０ｃが一体的に連接されている。これは、１枚物の導電板を２箇所において同じ方向に９０度折り曲げたものである。

第２のコ字形電極板１１は、いずれも板面方向が鉛直方向の中板部１１ａと左側板部１１ｂと右側板部１１ｃとを有している。中板部１１ａの一端に左側板部１１ｂが一体的に連接され、中板部１１ａの他端に右側板部１１ｃが一体的に連接されている。これも、１枚物の導電板を２箇所において同じ方向に９０度折り曲げたものである。

図９に示すように、第１のコ字形電極板１０の左側板部１０ｂが門形電極板５の左側板部５ｂに対してスポット溶接され、右側板部１０ｃが門形電極板５の右側板部５ｃに対してスポット溶接されている。このような門形電極板５に対する第１のコ字形電極板１０の接続が上下方向の複数箇所（図示例では３箇所）において行われている。複数の第１のコ字形電極板１０は、それぞれの中板部１０ａが第１の電極板３に対してスポット溶接される。

図１０に示すように、第２のコ字形電極板１１の左側板部１１ｂが第１の逆Ｌ字形電極板６の縦板部６ｂに対してスポット溶接され、右側板部１１ｃが第２の逆Ｌ字形電極板７の縦板部７ｂに対してスポット溶接されている。このような第１の逆Ｌ字形電極板６および第２の逆Ｌ字形電極板７に対する第２のコ字形電極板１１の接続が上下方向の複数箇所（図示例では３箇所）において行われている。複数の第２のコ字形電極板１１は、それぞれの中板部１１ａが第２の電極板４に対してスポット溶接される。

図１１、図１２は上記のような構成を備えた構成要素群の組み立ての様子を示す。図１１は水平方向で分離した状態を示し、図１２は鉛直方向で分離した状態を示している。図１１では第１および第２の電極板３，４は省略している（これらはコンデンサ素子積層体２に接続される）。また、外部接続端子５ｄ，６ｄ，７ｄも省略している。既述のとおり、門形電極板５に対して第１および第２の絶縁体８，９が被さり、さらに第１および第２の絶縁体８，９に対して第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７が被さることになる。

図１３はフィルムコンデンサにおける樹脂モールド対象のコンデンサ本体すなわち門形電極板５と第１および第２の絶縁体８，９と第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７とを組み立てた様子を示す。図１３ではコンデンサ素子積層体２の図示を省略している。

図１４は各構成要素の重なり状態を示す横断の平面図である。コンデンサ素子積層体２の左側面に門形電極板５の左側板部５ｂが近接配置され、その右側面に右側板部５ｃが近接配置されている。左側板部５ｂの外側面に接続された左側板部１０ｂと右側板部５ｃの外側面に接続された右側板部１０ｃとが中板部１０ａを介して連接されてなる第１のコ字形電極板１０がコンデンサ素子積層体２の左側から前方を通り右側に回り込むように配置されている。第１のコ字形電極板１０の中板部１０ａは第１の電極板３の外側面に電気的に接続されている。その第１の電極板３はコンデンサ素子積層体２を構成するコンデンサ素子１群の手前側端面のＰ極の金属電極１ａ群にわたって接続されている。

第１のコ字形電極板１０における左側板部１０ｂの外側面に第１の絶縁体８における縦板部８ｂが当接されている。また、右側板部１０ｃの外側面に第２の絶縁体９における縦板部９ｂが当接されている。

第１の逆Ｌ字形電極板６における縦板部６ｂが第１の絶縁体８の縦板部８ｂに当接する状態に配置され、第２の逆Ｌ字形電極板７における縦板部７ｂが第２の絶縁体９の縦板部９ｂに当接する状態に配置されている。縦板部６ｂの外側面に接続された左側板部１１ｂと右側板部７ｂの外側面に接続された右側板部１１ｃとが中板部１１ａを介して連接されてなる第２のコ字形電極板１１がコンデンサ素子積層体２の左側から後方を通り右側に回り込むように配置されている。第２のコ字形電極板１１の中板部１１ａは第２の電極板４の外側面に電気的に接続されている。その第２の電極板４はコンデンサ素子積層体２を構成するコンデンサ素子１群の奥側端面のＮ極の金属電極１ａ群にわたって接続されている。

第１の絶縁体８の縦板部８ｂは、門形電極板５の左側板部５ｂと第１の逆Ｌ字形電極板６の縦板部６ｂとの絶縁状態を確保しながら近接対向配置させるように縦方向に沿う左側板部５ｂと縦板部６ｂとの重なり合い領域の全体をカバーする。このカバーが実現されるように第１の絶縁体８の縦板部８ｂの長さと幅が規定されている。３つある第１のコ字形電極板１０の左側板部１０ｂは門形電極板５の左側板部５ｂに対し上下方向で離れた３箇所において重なり合う。また、３つある第２のコ字形電極板１１の左側板部１１ｂは第１の逆Ｌ字形電極板６の縦板部６ｂに対し上下方向で離れた３箇所において重なり合う。第１の絶縁体８の縦板部８ｂはそれらの３箇所ずつに跨ってカバーする広がりを有している。

同様に、３つある第１のコ字形電極板１０の右側板部１０ｃは門形電極板５の右側板部５ｃに対し上下方向で離れた３箇所において重なり合う。また、３つある第２のコ字形電極板１１の右側板部１１ｃは第２の逆Ｌ字形電極板７の縦板部７ｂに対し上下方向で離れた３箇所において重なり合う。第２の絶縁体９の縦板部９ｂはそれらの３箇所ずつに跨ってカバーする広がりを有している。

以上の説明をまとめると次のようにいうことができる。すなわち、第１の特定極の外部接続端子６ｄを上板部６ａに接続してなる第１の逆Ｌ字形電極板６が、コンデンサ素子積層体２の上面左側位置（上面一方側位置）から左側面位置（一方側面位置）にわたる状態に被せられている。また、第２の特定極の外部接続端子７ｄを上板部７ａに接続してなる第２の逆Ｌ字形電極板７が、コンデンサ素子積層体２の上面右側位置（上面他方側位置）から右側面位置（他方側面位置）にわたる状態に被せられている。そして、第２のコ字形電極板１１の左右両側がそれぞれ第１の逆Ｌ字形電極板６、第２の逆Ｌ字形電極板７に接続され、中間部分がコンデンサ素子積層体２の他方極の金属電極１ｂ群にわたって接続された第２の電極板４に接続されている。つまり、第１および第２の逆Ｌ字形電極板６，７と第２のコ字形電極板１１を介して、第１の特定極の外部接続端子６ｄに繋がる電流経路と第２の特定極の外部接続端子７ｄに繋がる電流経路とが左右に分岐された上で第２の電極板４に導かれている。

加えて、第１の逆Ｌ字形電極板６および第２の逆Ｌ字形電極板７はそれぞれ門形電極板５に対して間に第１の絶縁体８，９を挟む状態で重ね合わされている。

図１５は電流経路の特徴を表す模式図である。いま、第１の特定極の外部接続端子６ｄおよび第２の特定極の外部接続端子７ｄにかかわる特定極がＰ極であるとする。そして、第１および第２のＰ極の外部接続端子６ｄ，７ｄから流入してコモン極（Ｃ極）の外部接続端子５ｄから流出する電流について検討する。

第１の逆Ｌ字形電極板６における上板部６ａでは左側に向かう電流ｉ₁となり、縦板部６ｂでは下側に向かう電流ｉ₂となる。第２のコ字形電極板１１における左側板部１１ｂでは奥側に向かう電流ｉ₃となり、中板部１１ａの左側では右側に向かう電流ｉ₄となる。引き続いてコンデンサ素子１内を奥側から手前に向かう電流ｉ₅となる。さらに、第１のコ字形電極板１０における中板部１０ａの左側ではｉ₆となり、左側板部１０ｂでは奥側に向かう電流ｉ₇となる。さらに、門形電極板５における左側板部５ｂでは上向きの電流ｉ₈となり、天板部５ａの左側では右側に向かう電流ｉ₉となり、最後に上方に転じてコモン極の外部接続端子５ｄから外部へと流出する。

左側部分で、下向きの電流ｉ₂は第１の逆Ｌ字形電極板６の縦板部６ｂを流れ、上向きの電流ｉ₈は門形電極板５の左側板部５ｂを流れるが、これら２つの電流路である縦板部６ｂと左側板部５ｂとは互いに重なり合っていて、電流方向が互いに逆となるので、各電流が作る磁界は打ち消し合うことになる。また、電流ｉ₁と電流ｉ₉とは重なり合った第１の逆Ｌ字形電極板６の上板部６ａと門形電極板５の天板部５ａの左側部分（左側の上板部５ａ₁）に流れるもので、互いに逆方向の流れとなっているので、ここでも磁界の打ち消し合いが起こる。

また、右側部分で、下向きの電流ｉ₁₁は第２の逆Ｌ字形電極板７の縦板部７ｂを流れ、上向きの電流ｉ₁₇は門形電極板５の右側板部５ｃを流れるが、これら２つの電流路である縦板部７ｂと右側板部５ｃとは互いに重なり合っていて、電流方向が互いに逆となるので、各電流が作る磁界は打ち消し合うことになる。また、電流ｉ₁₀と電流ｉ₁₈とは重なり合った第２の逆Ｌ字形電極板７の上板部７ａと門形電極板５の天板部５ａの右側部分（右側の上板部５ａ₂）に流れるもので、互いに逆方向の流れとなっているので、ここでも磁界の打ち消し合いが起こる。

以上の磁界の打ち消し合いゆえに、コンデンサ素子１の金属電極から外部接続端子へと至る結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、そのインダクタンスを低減化することが可能となる。

加えて、電流の流出（流入）箇所がコモン極の外部接続端子５ｄの１箇所であるのに対し、電流の流入（流出）箇所を２つに分けて第１の他方の特定極の外部接続端子６ｄと第２の他方の特定極の外部接続端子７ｄとにしてあるので、外部接続端子６ｄから外部接続端子５ｄへの電流線路と外部接続端子７ｄから外部接続端子５ｄへの電流線路とが並列接続となるため、さらにインダクタンスを低減する作用がある。

図１５では分かりやすい説明のために、上下方向で１段の電流線路で考えたが、第１および第２のコ字形電極板１０，１１は３段あるので、より正確な電流線路の構成は図１６のようになる。

なお、第１および第２のコ字形電極板１０，１１の個数としては、少なくとも１組あればよくて、その場合は左側板部５ｂ、右側板部５ｃの下端部付近、縦板部６ｂ，７ｂの下端部付近に接続するものとする。

なお、上記の実施例においては、第１のコ字形電極板１０および第２のコ字形電極板１１が上下方向に複数段配列されているが、最下の１段のみとしても構わない。あるいは、複数段に分ける代わりに全段を１枚物に集約しても構わない。

図１７は、一方の特定極をコモン極とした外部接続端子と、他方の特定極をＰ極とした外部接続端子をもつ積層型コンデンサユニットＵ１と、一方の特定極をコモン極とした外部接続端子と、他方の特定極をＮ極とした外部接続端子をもつ積層型コンデンサユニットＵ２とを並設した上で、二点鎖線で示す外装樹脂１２で被覆保護して構成したフィルムコンデンサ完成品を示す。Ｃはコモン極であることを示す。

図１８は別の実施例で樹脂モールド対象のコンデンサ本体を示し、ここではコンデンサ素子積層体２も図示している。

この別の実施例においては、第１のコ字形電極板１０は、その中板部１０ａが第１の電極板３ではなく、コンデンサ素子積層体２を構成するコンデンサ素子１群の一方極の金属電極１ａの各々と電気的に接続されている。また、第２のコ字形電極板１１は、その中板部１１ａが第２の電極板４ではなく、コンデンサ素子１群の他方極の金属電極１ｂの各々と電気的に接続されている。

図１８の実施例では、第１の電極板３も第２の電極板４も用いられていない。その理由は次のとおりである。

その理由を説明する前に、図１～図１７で説明した実施例において、第１の電極板３と第２の電極板４を用いる理由について説明しておく。第１のコ字形電極板１０の中板部１０ａは水平方向に延在している。これに対して、コンデンサ素子１群の積層方向は鉛直方向となっている。第１のコ字形電極板１０は３つあり、鉛直方向に適当間隔を隔てて配置されている。この構造のため、上下で隣接する一対の中板部１０ａ，１０ａの間の空白部分に存在するコンデンサ素子１は中板部１０ａには接続されないことになる。コンデンサ素子１の扁平小判形の金属電極１ａが水平方向に細長であることと、上下で隣接する一対の中板部１０ａ，１０ａの間に空白部分が生じることとのために、金属電極１ａと中板部１０ａとが交差しないことが生じる。この不都合を回避するために、第１の電極板３を必要としている。第１の電極板３は積層されたすべてのコンデンサ素子１の金属電極１ａ群に対して交差する。

すなわち、第１の電極板３は鉛直方向に延在するため、鉛直方向で積層された複数のコンデンサ素子１群のすべての金属電極１ａを第１の電極板３を介して相互に電気的に接続することができる。同様に、第２の電極板４は鉛直方向に延在するため、鉛直方向で積層された複数のコンデンサ素子１群のすべての金属電極１ｂを第２の電極板４によって相互に電気的に接続することができる。

これに対して、図１８の実施例では、コンデンサ素子１は、金属電極１ａ,１ｂの面である小判形扁平面はその長軸方向が鉛直方向となっている。小判形扁平面と直角をなす矩形状の主面が鉛直にされた状態で、複数のコンデンサ素子１が水平方向に積層（横方向に沿っての並列配置）されている。

すなわち、水平方向に並ぶ金属電極１ａのすべてが鉛直方向に細長であり、金属電極１ａの並び方向と第１のコ字形電極板１０の中板部１０ａの延在方向とが一致しているため、そのすべての金属電極１ａは中板部１０ａに確実に電気的に接続されることになる。ただし、水平方向に接続されたコンデンサ素子１群の数（鉛直方向並びの数）に対して、第１のコ字形電極板１０の数を同じにしておく。

図１８の実施例において、その他の構成については図１～図１７の実施例の場合と同様であり、図１８において、図１～図１７で用いたのと同一の符号は同一の構成要素を指すものとし、詳しい説明は省略する。

図１８の実施例にあっては図１～図１７の実施例との間に上記のような相違点があるものの、主たる構成要素においては原理は同じであって、重ね合わせ領域での電流の方向が互いに逆になる点では変わりがなく、電流により生じる磁界が互いに打ち消し合うことになるため、結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、そのインダクタンスを低減化することが可能である。

なお、上記実施例では、一方の特定極をコモン極とし、他方の特定極をＰ極またはＮ極としているが、これに限定されず、一方の特定極をＰ極、他方の特定極をＮ極としたり、一方の特定極をＮ極、他方の特定極をＰ極とすることができる。

本発明は、複数のコンデンサ素子を積層してなるフィルムコンデンサに関して、結線用の電極板の引き回し線路長が長くなっても、そのインダクタンスを低減化させる上で有効な技術である。

１コンデンサ素子
１ａ一方極の金属電極
１ｂ他方極の金属電極
２コンデンサ素子積層体
３第１の電極板
４第２の電極板
５門形電極板
５ａ天板部
５ｂ左側板部（一方側板部）
５ｃ右側板部（他方側板部）
５ｄコモン極の外部接続端子
６第１の逆Ｌ字形電極板
６ｄ第１の特定極の外部接続端子
７第２の逆Ｌ字形電極板
７ｄ第２の特定極の外部接続端子
８第１の絶縁体
９第２の絶縁体
１０第１のコ字形電極板
１１第２のコ字形電極板

Claims

一方の特定極の外部接続端子と他方の特定極の外部接続端子を備えるフィルムコンデンサであって、
複数のコンデンサ素子が積層されたコンデンサ素子積層体と、
前記コンデンサ素子積層体を構成するコンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々と接続された第１の電極板と、
前記コンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々と接続された第２の電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の一方側面位置から上面を通って前記一方側面に対向する他方側面位置にわたる状態に形成された門形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面一方側位置から一方側面位置にわたる状態に形成された第１の逆Ｌ字形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面他方側位置から他方側面位置にわたる状態に形成された第２の逆Ｌ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板および前記第２の逆Ｌ字形電極板は前記門形電極板に対してそれぞれ間に第１の絶縁体、第２の絶縁体を挟む状態で重ね合わされ、さらに、
前記門形電極板の一方側板部と前記門形電極板の他方側板部とを電気的に接続するとともに、前記第１の電極板と電気的に接続された第１のコ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板と前記第２の逆Ｌ字形電極板とを電気的に接続するとともに、前記第２の電極板と電気的に接続された第２のコ字形電極板とを備え、
前記一方の特定極の外部接続端子が前記門形電極板の上面部分に接続され、前記他方の特定極の外部接続端子が前記第１および前記第２の逆Ｌ字形電極板の上面部分の各々に接続されているフィルムコンデンサ。
一方の特定極の外部接続端子と他方の特定極の外部接続端子を備えるフィルムコンデンサであって、
複数のコンデンサ素子が積層されたコンデンサ素子積層体と、
前記コンデンサ素子積層体の一方側面位置から上面を通って前記一方側面に対向する他方側面位置にわたる状態に形成された門形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面一方側位置から一方側面位置にわたる状態に形成された第１の逆Ｌ字形電極板と、
前記コンデンサ素子積層体の上面他方側位置から他方側面位置にわたる状態に形成された第２の逆Ｌ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板および前記第２の逆Ｌ字形電極板は前記門形電極板に対してそれぞれ間に第１の絶縁体、第２の絶縁体を挟む状態で重ね合わされ、さらに、
前記門形電極板の一方側板部と前記門形電極板の他方側板部とを電気的に接続するとともに、前記コンデンサ素子積層体を構成する前記コンデンサ素子群の一方極の金属電極の各々と電気的に接続された第１のコ字形電極板と、
前記第１の逆Ｌ字形電極板と前記第２の逆Ｌ字形電極板とを電気的に接続するとともに、前記コンデンサ素子積層体を構成する前記コンデンサ素子群の他方極の金属電極の各々と電気的に接続された第２のコ字形電極板とを備え、
前記一方の特定極の外部接続端子が前記門形電極板の上面部分に接続され、前記他方の特定極の外部接続端子が前記第１および前記第２の逆Ｌ字形電極板の上面部分の各々に接続されているフィルムコンデンサ。
前記一方の特定極をコモン極とし、前記他方の特定極をＰ極とした請求項１または請求項２記載のフィルムコンデンサと、
前記一方の特定極をコモン極とし、前記他方の特定極をＮ極とした請求項１または請求項２記載のフィルムコンデンサと
を横並びに配置して一体的に外装樹脂で被覆したことを特徴とするフィルムコンデンサユニット。