JP7404377B2 - フィルムコンデンサ - Google Patents
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Description
本発明のフィルムコンデンサの一例として、誘電体フィルム及び金属層が積層された状態で巻回されてなる、いわゆる巻回型のフィルムコンデンサを以下に説明する。本発明のフィルムコンデンサは、誘電体フィルム及び金属層が交互に積層されてなる、いわゆる積層型のフィルムコンデンサであってもよい。
本発明のフィルムコンデンサは、例えば、以下の方法で製造される。
図3は、第1の金属化フィルムを作製する工程の一例を示す斜視模式図である。図4は、第2の金属化フィルムを作製する工程の一例を示す斜視模式図である。
図5は、積層体を作製する工程の一例を示す断面模式図である。
積層体10の一方の端面上に、例えば、亜鉛、アルミニウム、スズ、亜鉛-アルミニウム合金等の金属を溶射することにより、図2に示すような第1の外部電極51を第1の金属層41と接続されるように形成する。
実施例1のフィルムコンデンサを、以下の方法で製造した。
まず、第1の有機材料としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂と第2の有機材料としてのジフェニルメタンジイソシアネートとを、重量比7:3で混合することにより、樹脂溶液を調製した。そして、得られた樹脂溶液をフィルム状に成形した後、熱処理して硬化させることによって、第1の誘電体フィルム及び第2の誘電体フィルムを作製した。第1の誘電体フィルム及び第2の誘電体フィルムの厚みは、3μmであった。
まず、第1の金属化フィルムが第1のリール軸に巻回された第1のフィルムリールと、第2の金属化フィルムが第2のリール軸に巻回された第2のフィルムリールとを準備した。そして、第1のフィルムリールから第1の金属化フィルムを巻き出し、第2のフィルムリールから第2の金属化フィルムを巻き出した。この際、第1の誘電体フィルムの第2の主面と第2の誘電体フィルムの第3の主面とが対向するように、第1の金属化フィルム及び第2の金属化フィルムを巻き出した。
積層体の一方の端面上に、亜鉛-アルミニウム合金を溶射することにより、第1の外部電極を第1の金属層と接続されるように形成した。
積層体を作製する工程において、リール軸の揺動距離を0.7mmに変更したこと以外、実施例1のフィルムコンデンサと同様にして、実施例2のフィルムコンデンサを製造した。第1の外部電極の凸部の突出端の幅は、200μmであった。また、第2の外部電極の凸部の突出端の幅は、200μmであった。
積層体を作製する工程において、巻軸の巻回速度を6m/秒に変更したこと以外、実施例1のフィルムコンデンサと同様にして、実施例3のフィルムコンデンサを製造した。第1の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。また、第2の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。
積層体を作製する工程において、巻軸の巻回速度を6m/秒に変更し、リール軸の揺動距離を0.5mmに変更したこと以外、実施例1のフィルムコンデンサと同様にして、実施例4のフィルムコンデンサを製造した。第1の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。また、第2の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。
積層体を作製する工程において、巻軸の巻回速度を6m/秒に変更し、リール軸の揺動距離を0.7mmに変更したこと以外、実施例1のフィルムコンデンサと同様にして、実施例5のフィルムコンデンサを製造した。第1の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。また、第2の外部電極の凸部の突出端の幅は、500μmであった。
積層体を作製する工程において、巻軸の巻回速度を6m/秒に変更し、リール軸を揺動させない(揺動距離:0mm)に変更したこと以外、実施例1のフィルムコンデンサと同様にして、比較例1のフィルムコンデンサを製造した。第1の外部電極及び第2の外部電極は、凸部を有していなかった。
実施例1~5及び比較例1のフィルムコンデンサについて、積層体と第1の外部電極との接合強度を測定した。図7は、積層体と第1の外部電極との接合強度の測定方法を説明するための斜視模式図である。図7に示すように、フィルムコンデンサ1は、積層体10と、積層体10の一方の端面上に設けられた第1の外部電極51と、積層体10の他方の端面上に設けられた第2の外部電極52と、を有している。
10 積層体
10A、10B 積層体の凹部
11A、11B 積層体の凸部
21 第1の金属化フィルム
22 第2の金属化フィルム
31 第1の誘電体フィルム
31A 第1の主面
31B 第2の主面
32 第2の誘電体フィルム
32A 第3の主面
32B 第4の主面
41 第1の金属層
42 第2の金属層
51 第1の外部電極
51A 第1の外部電極の凸部
51AE 第1の外部電極の凸部の突出端
51B 第1の外部電極の凹部
51BE 第1の外部電極の凹部の没入端
52 第2の外部電極
52A 第2の外部電極の凸部
52AE 第2の外部電極の凸部の突出端
52B 第2の外部電極の凹部
52BE 第2の外部電極の凹部の没入端
60 金属化フィルム体
80 エポキシ樹脂層
90 ボルト
101 第1のフィルムリール
102 第2のフィルムリール
111 第1のリール軸
112 第2のリール軸
200 巻軸
H1 第1の外部電極の凸部の高さ
H2 第2の外部電極の凸部の高さ
P1 第1の外部電極の凸部の間隔
P2 第2の外部電極の凸部の間隔
T 積層方向
W 幅方向
D1 第1の外部電極の凸部の突出端の幅
D2 第1の外部電極の凹部の没入端の幅
D3 第2の外部電極の凸部の突出端の幅
D4 第2の外部電極の凹部の没入端の幅
Claims (9)
- 誘電体フィルム及び金属層が積層方向に積層された積層体と、
前記金属層に接続された外部電極と、を備え、
前記誘電体フィルムは、互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する第1の誘電体フィルムと、互いに対向する第3の主面及び第4の主面を有する第2の誘電体フィルムと、を含み、
前記金属層は、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の主面上に設けられた第1の金属層と、前記第1の誘電体フィルムの前記第2の主面及び前記第2の誘電体フィルムの前記第3の主面の一方の主面上に設けられた第2の金属層と、を含み、
前記外部電極は、前記積層方向と直交する幅方向における前記積層体の一方の端面上に設けられ、前記第1の金属層と接続された第1の外部電極と、前記幅方向における前記積層体の他方の端面上に設けられた第2の外部電極と、を含み、
前記第1の金属層、前記第1の誘電体フィルム、前記第2の金属層、及び、前記第2の誘電体フィルムは、前記積層方向に順に積層されることで金属化フィルム体を構成し、
前記積層体の一方の端面においては、連続した2つ以上の前記金属化フィルム体が前記幅方向において前記第2の外部電極側にずれることで構成される凹部が設けられており、
前記第1の外部電極は、前記積層体の凹部を埋めるように前記積層方向に並ぶ複数の凸部を有し、
前記第1の外部電極の凸部は、前記幅方向において、前記第2の外部電極側に突出し、
前記積層体の凹部を構成するように前記幅方向において最も前記第2の外部電極側にずれている連続した2つ以上の前記金属化フィルム体に対して、前記積層方向の両側で隣接する前記金属化フィルム体同士の前記積層方向における間隔は、前記第1の誘電体フィルム及び前記第2の誘電体フィルムの合計厚みの2倍以上である、ことを特徴とするフィルムコンデンサ。 - 前記積層体の凹部を構成するように前記幅方向において最も前記第2の外部電極側にずれている連続した2つ以上の前記金属化フィルム体に対して、前記積層方向の両側で隣接する前記金属化フィルム体同士の前記積層方向における間隔は、30μm以上、500μm以下である、請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の外部電極の凸部の高さは、30μm以上、700μm以下である、請求項1又は2に記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の外部電極の凸部の間隔は、前記第1の外部電極の前記積層方向の中央部において、30μm以上、300μm以下である、請求項1~3のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の外部電極の凸部の間隔は、前記第1の外部電極の前記積層方向の端部において前記積層方向の中央部よりも小さい、請求項1~4のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記第1の外部電極の凸部の間に設けられた凹部を構成するように前記幅方向において最も前記第1の外部電極側にずれている連続した2つ以上の前記金属化フィルム体に対して、前記積層方向の両側で隣接する前記金属化フィルム体同士の前記積層方向における間隔は、前記第1の誘電体フィルム及び前記第2の誘電体フィルムの合計厚みの2倍以上である、請求項1~5のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記積層体の一方の端面において、前記第1の誘電体フィルムは、前記第2の誘電体フィルムに対して前記幅方向に突出する、請求項1~6のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 前記積層体の一方の端面において、連続した2つ以上の前記金属化フィルム体は、前記第1の誘電体フィルムの端面が揃った状態で、前記積層方向の両側で隣接する前記金属化フィルム体よりも前記幅方向において前記第2の外部電極側にずれている、請求項1~7のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
- 誘電体フィルム及び金属層が積層方向に積層された積層体と、
前記金属層に接続された外部電極と、を備え、
前記誘電体フィルムは、互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する第1の誘電体フィルムと、互いに対向する第3の主面及び第4の主面を有する第2の誘電体フィルムと、を含み、
前記金属層は、前記第1の誘電体フィルムの前記第1の主面上に設けられた第1の金属層と、前記第1の誘電体フィルムの前記第2の主面及び前記第2の誘電体フィルムの前記第3の主面の一方の主面上に設けられた第2の金属層と、を含み、
前記外部電極は、前記積層方向と直交する幅方向における前記積層体の一方の端面上に設けられ、前記第1の金属層と接続された第1の外部電極と、前記幅方向における前記積層体の他方の端面上に設けられた第2の外部電極と、を含み、
前記第1の金属層、前記第1の誘電体フィルム、前記第2の金属層、及び、前記第2の誘電体フィルムは、前記積層方向に順に積層されることで金属化フィルム体を構成し、
前記積層体の一方の端面においては、連続した2つ以上の前記金属化フィルム体が、前記第1の誘電体フィルムの端面が揃った状態で、前記積層方向の両側で隣接する前記金属化フィルム体よりも前記幅方向において前記第2の外部電極側にずれることで構成される凹部が設けられており、
前記第1の外部電極は、前記積層体の凹部を埋めている、ことを特徴とするフィルムコンデンサ。
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