JP7222494B2 - フィルムコンデンサ、及び、フィルムコンデンサ用の外装ケース - Google Patents
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Description
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
本発明のフィルムコンデンサを構成する外装ケースは、例えば、一端に開口部のある有底筒状である。
図4A及び図4Bに示す外装ケース20は、一端に略長方形の開口部21を有し、開口部21に対向しつつ他端を封する底部22と、底部22から開口部21側に突出する4枚の側壁23、24、25及び26を備えた四角筒状の側壁部と、を備えた有底四角筒状である。なお、外装ケース20は、四角筒状の側壁部に代えて、円筒状の側壁部を備えた有底円筒状などの筒状であってもよい。
また、LCPを分類する場合、I型、II型、III型といった分類方法もあるが、材料としては、上記構成要素から形成したLCPと同じ材料を意味する。
また、「板状」とは、投影面積が最大となる面の断面径と、この断面に対して垂直方向における最大高さの関係が、断面径÷高さ≧3である状態を意味する。
具体的には、JIS K 7250 A法(直接灰化法)に基づき、有機材料を燃焼し、その燃焼残さを高温で恒量になるまで加熱する方法にて測定する。
本発明のフィルムコンデンサにおいて、充填樹脂は、コンデンサ素子と外装ケースとの間に充填される。
外装ケースの開口部における樹脂の厚みは、コンデンサ全体の体積(体格)が許容される範囲で充分な厚みを持たせることが望ましく、具体的には、2mm以上であることが望ましく、4mm以上であることがより望ましい。特に、外装ケースの内部において、コンデンサ素子が外装ケースの開口部よりも底面側に位置するように配置することで、コンデンサ素子に対して外装ケースの開口部側の樹脂の厚みを、底面側の樹脂の厚みよりも厚くすることがより望ましい。
また、充填樹脂の高さと外装ケースの高さとの関係は、外装ケースの開口部における樹脂をできる限り厚くするとともに、外装ケースの内部側の位置まででもよいし、すりきり一杯程度でもよいし、表面張力でやや溢れていてもよい。
本発明のフィルムコンデンサにおいて、コンデンサ素子は、例えば断面長円状の柱状であり、その中心軸方向の両端に、例えば金属溶射(メタリコン)で形成した外部電極が設けられる。
図5A及び図5Bに示すコンデンサ素子10は、第1の金属化フィルム11と第2の金属化フィルム12とが積層された状態で巻回された金属化フィルムの巻回体40と、巻回体40の両端部に接続された第1の外部電極41及び第2の外部電極42と、を備えている。図5Bに示すように、第1の金属化フィルム11は、第1の樹脂フィルム13と、第1の樹脂フィルム13の表面に設けられた第1の金属層(対向電極)15とを備え、第2の金属化フィルム12は、第2の樹脂フィルム14と、第2の樹脂フィルム14の表面に設けられた第2の金属層(対向電極)16とを備えている。
図5B及び図6に示すように、第1の金属層15における第1の樹脂フィルム13の側縁にまで届いている側の端部、及び、第2の金属層16における第2の樹脂フィルム14の側縁にまで届いている側の端部がともに積層されたフィルムから露出するように、第1の樹脂フィルム13と第2の樹脂フィルム14とが互いに幅方向(図5Bでは左右方向)にずらされて積層される。図6に示すように、第1の樹脂フィルム13及び第2の樹脂フィルム14が積層された状態で巻回されることによって巻回体40となり、第1の金属層15及び第2の金属層16が端部で露出した状態を保持して、積み重なった状態とされる。
なお、ウレタン結合及び/又はユリア結合の存在は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いて確認することができる。
なお、蒸着重合膜は、蒸着重合法により成膜されたものを指し、基本的には硬化性樹脂に含まれる。
なお、イソシアネート基及び/又は水酸基の存在は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いて確認することができる。
なお、樹脂フィルムの厚みは、光学式膜厚計を用いて測定することができる。
なお、金属層の厚みは、金属化フィルムを厚み方向に切断した断面を、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)等の電子顕微鏡を用いて観察することにより特定することができる。
本発明のフィルムコンデンサにおいて、コンデンサ素子が金属化フィルムの巻回体から構成される場合、図7に示す金属化フィルムの巻回体40aのように、断面形状が楕円又は長円のような扁平形状にプレスされ、断面形状が真円であるときよりコンパクトな形状とされることが望ましい。
この場合、外装ケース内部のデッドスペースを減らすことにより、外装ケースを小型化することができるため、フィルムコンデンサ全体を小型化することができる。
本発明のフィルムコンデンサにおいて、リード端子は、外装ケースの内部に充填された充填樹脂から外部に向かって突出する。
図1では、単一の外装ケースに単一のコンデンサ素子が収納されている例を示したが、例えば、特開2012-69840号公報に記載されているように、単一の外装ケースに複数のコンデンサ素子が収納されていてもよい。
表1に示す無機充填材を含むLCP材料A、B、C及びDを用いて、フィルムコンデンサ用の外装ケースを射出成形により作製した。成形時の金型温度は、各LCP材料のメーカー推奨金型温度の上限、中央又は下限の温度とした。
(無機充填材の露出量)
試料No.1~12について、上述した方法により、外装ケースの外表面における無機充填材の露出量を測定した。各試料につき、3箇所の露出量を測定した。
外装ケースの外表面にアクリル系粘着テープ(粘着力:5.5N/19mm)を粘着させ、これを剥がした際に外装ケースの外表面の樹脂が繊維状に剥離するかを確認した。樹脂の剥離が発生したものを×(不可)、樹脂の剥離が発生しなかったものを〇(良)と評価した。さらに、熱硬化性ポリエステル粘着テープ(粘着力:12N/19mm)を粘着させ、これを剥がした際に樹脂の剥離が発生しなかったものを◎(優)と評価した。
外装ケースの外表面にレーザー印字を施し、目視によりレーザー印字が鮮明に観察できる場合を○(良)、鮮明に観察できない場合を×(不可)と判定した。
10 コンデンサ素子
11 第1の金属化フィルム
12 第2の金属化フィルム
13 第1の樹脂フィルム
14 第2の樹脂フィルム
15 第1の金属層
16 第2の金属層
20 外装ケース
21 開口部
22 底部
23 第1の側壁
24 第2の側壁
25 第3の側壁
26 第4の側壁
27 凹部
28 テーパー部
30 充填樹脂
40,40a 金属化フィルムの巻回体
41 第1の外部電極
42 第2の外部電極
51 第1のリード端子
52 第2のリード端子
Claims (6)
- 樹脂フィルムの表面に金属層が設けられた金属化フィルムを備えるコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を内部に収納する外装ケースと、
前記コンデンサ素子と前記外装ケースとの間に充填された充填樹脂とを備えるフィルムコンデンサであって、
前記外装ケースが、液晶ポリマーと無機充填材とを含む樹脂組成物から構成されており、
前記外装ケースの外表面における前記無機充填材の露出量が、5%以上、90%以下であり、
前記外装ケースの前記外表面に、レーザーによる印字がされている、フィルムコンデンサ。 - 前記樹脂組成物は、前記無機充填材として、繊維状の無機材料及び板状の無機材料の両方を含む、請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
- 前記外装ケースは、ゲート痕を有する射出成形品である、請求項1又は2に記載のフィルムコンデンサ。
- 樹脂フィルムの表面に金属層が設けられた金属化フィルムを備えるコンデンサ素子を内部に収納するための、フィルムコンデンサ用の外装ケースであって、
液晶ポリマーと無機充填材とを含む樹脂組成物から構成されており、
外表面における前記無機充填材の露出量が、5%以上、90%以下であり、
前記外表面に、レーザーによる印字がされている、フィルムコンデンサ用の外装ケース。 - 前記樹脂組成物は、前記無機充填材として、繊維状の無機材料及び板状の無機材料の両方を含む、請求項4に記載の外装ケース。
- ゲート痕を有する射出成形品である、請求項4又は5に記載の外装ケース。
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