JPH02138721A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
金属化フィルムコンデンサInfo
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- JPH02138721A JPH02138721A JP29267488A JP29267488A JPH02138721A JP H02138721 A JPH02138721 A JP H02138721A JP 29267488 A JP29267488 A JP 29267488A JP 29267488 A JP29267488 A JP 29267488A JP H02138721 A JPH02138721 A JP H02138721A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/145—Organic dielectrics vapour deposited
-
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- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は進相用やモーター駆動用等の電力用。
電気機器用さらに各種電源回路等に使われる電気回路用
の金属化フィルムコンデンサに関するものである。
の金属化フィルムコンデンサに関するものである。
従来の技術
ポリプロピレン（ｐｐ）フィルムを用いたコンデンサは
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのコン
デンサ等より誘電損失が低く、また電気的耐圧も優れて
いることより、電力用、電気機器用、電子機器用コンデ
ンサとして広範囲に使用されている。電極に蒸着金属を
用いた金属化ＰＰフィルムコンデンサは電極として金属
箔を用いたコンデンサより小型軽量であり、生産性も優
れていることから、中電圧、低電圧用途のコンデンサの
主流を占めてきている。中でも両面金属化ＰＰフィルム
と金属化してないＰＰフィルムを対として積層巻回した
コンデンサは、片面金属化ＰＰフィルムを２枚重ねて積
層巻回したコンデンサに比ペ、電極となる金属化層の蒸
着が一度にできる等、極めて生産性の高い構造となるた
め、蒸着技術の進歩とともに一部の用途ではすでに工業
化されてきている。しかしＰＥＴフィルムとは異なり、
ＰＰフィルムは融点が１６０℃近辺で、低く、金属化の
ための蒸着工程での熱的ダメージを受けやすく。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのコン
デンサ等より誘電損失が低く、また電気的耐圧も優れて
いることより、電力用、電気機器用、電子機器用コンデ
ンサとして広範囲に使用されている。電極に蒸着金属を
用いた金属化ＰＰフィルムコンデンサは電極として金属
箔を用いたコンデンサより小型軽量であり、生産性も優
れていることから、中電圧、低電圧用途のコンデンサの
主流を占めてきている。中でも両面金属化ＰＰフィルム
と金属化してないＰＰフィルムを対として積層巻回した
コンデンサは、片面金属化ＰＰフィルムを２枚重ねて積
層巻回したコンデンサに比ペ、電極となる金属化層の蒸
着が一度にできる等、極めて生産性の高い構造となるた
め、蒸着技術の進歩とともに一部の用途ではすでに工業
化されてきている。しかしＰＥＴフィルムとは異なり、
ＰＰフィルムは融点が１６０℃近辺で、低く、金属化の
ための蒸着工程での熱的ダメージを受けやすく。
−度に両面金属化層を形成すると、この熱的ダメージに
より電気的耐圧が若干低下することが考えられていた。
より電気的耐圧が若干低下することが考えられていた。
一方、設計に際して両面金属化ＰＰフィルムと金属化し
てないＰＰフィルムを対として積層巻回したコンデンサ
に課電した場合、各々のＰＰフィルム誘電体は並列につ
ながる構成数、両面金属化ＰＰフィルムと金属化してい
ないＰＰフィルムには同一の電圧がかかると考えられる
ため、両面金属化ＰＰフィルムの厚さと金属化してない
ＰＰフィルムの厚さは同じか、前記蒸着時の熱的ダメー
ジによる耐圧低下を考慮して、両面金属化ＰＰフィルム
の厚さを金属化してないＰＰフィルムより厚くする設計
が考えられてきた。
てないＰＰフィルムを対として積層巻回したコンデンサ
に課電した場合、各々のＰＰフィルム誘電体は並列につ
ながる構成数、両面金属化ＰＰフィルムと金属化してい
ないＰＰフィルムには同一の電圧がかかると考えられる
ため、両面金属化ＰＰフィルムの厚さと金属化してない
ＰＰフィルムの厚さは同じか、前記蒸着時の熱的ダメー
ジによる耐圧低下を考慮して、両面金属化ＰＰフィルム
の厚さを金属化してないＰＰフィルムより厚くする設計
が考えられてきた。
また、金属化フィルムコンデンサでは蒸着金属化層を分
割することによりコンデンサを小さな静電容量をもつ小
片部の集合体とし、コンデンサの破壊時には破壊した小
片部が導出用メタリコン部から開放されることによりコ
ンデンサの安全性を確保する保安機能性が提案され、工
業化されてきている。ここでは通常の電圧課電では各々
の小片部は開放されることなくコンデンサの破壊時にの
み開放されることが重要であり、特に金属化フィルムコ
ンデンサ特有の自己回復発生時での自己回復発生小片部
の開放を抑制し、通電時の未破壊状態での静電容量減少
を少なくシ、且つ、コンデンサ破壊時での破壊小片部の
開放性を良くする技術的困難さを有している。このため
金属化層の分割幅や導出用メタリコン側の端部近辺の金
属化層部に非金属化部個所を設ける工夫や、導出用メタ
リコンの粒子径及び付着強度等、メタリコン吹付条件な
ど色４な提案がされてきており、金属化ｐｐフィルムコ
ンデンサも全く同様である。
割することによりコンデンサを小さな静電容量をもつ小
片部の集合体とし、コンデンサの破壊時には破壊した小
片部が導出用メタリコン部から開放されることによりコ
ンデンサの安全性を確保する保安機能性が提案され、工
業化されてきている。ここでは通常の電圧課電では各々
の小片部は開放されることなくコンデンサの破壊時にの
み開放されることが重要であり、特に金属化フィルムコ
ンデンサ特有の自己回復発生時での自己回復発生小片部
の開放を抑制し、通電時の未破壊状態での静電容量減少
を少なくシ、且つ、コンデンサ破壊時での破壊小片部の
開放性を良くする技術的困難さを有している。このため
金属化層の分割幅や導出用メタリコン側の端部近辺の金
属化層部に非金属化部個所を設ける工夫や、導出用メタ
リコンの粒子径及び付着強度等、メタリコン吹付条件な
ど色４な提案がされてきており、金属化ｐｐフィルムコ
ンデンサも全く同様である。
また近年、金属化ＰＰフィルムコンデンサで、油含浸を
しない乾式化の傾向が強く、ガス含浸により部分放電開
始電圧を向上し、設計耐圧のアップと品質、信頼性を高
めたＳＦｅガス含浸乾式コンデンサが工業化されてきて
いるが、油含浸タイプに比べると設計電位傾度もまだま
だ低く、如何に高電位傾度な設計を達成するかが大きな
課題である。
しない乾式化の傾向が強く、ガス含浸により部分放電開
始電圧を向上し、設計耐圧のアップと品質、信頼性を高
めたＳＦｅガス含浸乾式コンデンサが工業化されてきて
いるが、油含浸タイプに比べると設計電位傾度もまだま
だ低く、如何に高電位傾度な設計を達成するかが大きな
課題である。
発明が解決しようとする課題
金属化フィルムコンデンサの小型軽量化を目的としたフ
ィルムの薄手化、高電位傾度化の一つの大きな問題点は
、通電寿命試験での静電容量の減少である。特に金属化
ＰＰフィルムコンデンサでは蒸着金属膜のＰＰフィルム
への付着強度が強くないこと等もあり、フィルムを薄く
し高電位傾度のコンデンサにすると通電寿命試験での静
電容量減少が大きくなり、コンデンサの品質、信頼性を
著しく低下していた。
ィルムの薄手化、高電位傾度化の一つの大きな問題点は
、通電寿命試験での静電容量の減少である。特に金属化
ＰＰフィルムコンデンサでは蒸着金属膜のＰＰフィルム
への付着強度が強くないこと等もあり、フィルムを薄く
し高電位傾度のコンデンサにすると通電寿命試験での静
電容量減少が大きくなり、コンデンサの品質、信頼性を
著しく低下していた。
また分割された金属化層構成よりなる保安機能性に関し
ても、フィルムの薄手化、高電位傾度化はコンデンサ破
壊時における保安機能の動作性を低下させる傾向にあり
、保安機能付の金属化ｐｐフィルムコンデンサの高電位
傾度化の大きな阻害要因であった。
ても、フィルムの薄手化、高電位傾度化はコンデンサ破
壊時における保安機能の動作性を低下させる傾向にあり
、保安機能付の金属化ｐｐフィルムコンデンサの高電位
傾度化の大きな阻害要因であった。
ＳＦｅガス含浸乾式コンデンサについても、ＳＦｓガス
を含浸することにより部分放電開始電圧の向上は得られ
るものの、フィルムの薄手化。
を含浸することにより部分放電開始電圧の向上は得られ
るものの、フィルムの薄手化。
高電位傾度化をはかるに障害となる通電寿命試験での静
電容量の減少対策が大きな問題点であった。
電容量の減少対策が大きな問題点であった。
本発明は、これらの問題点を解決し、金属化ｐｐフィル
ムコンデンサの高電位傾度化を達成しようとするもので
ある。
ムコンデンサの高電位傾度化を達成しようとするもので
ある。
課題を解決するだめの手段
上記課題を解決するため、第１の本発明の金属化フィル
ムコンデンサは１両面金属化ＰＰフィルムと、これより
少なくとも１．２倍以上の厚さを有するＰＰフィルムと
を対として積層巻回してなるものである。
ムコンデンサは１両面金属化ＰＰフィルムと、これより
少なくとも１．２倍以上の厚さを有するＰＰフィルムと
を対として積層巻回してなるものである。
また、第２の本発明の金属化フィルムコンデンサは、コ
ンデンサに保安機能性を具備すべく、少なくとも一方の
面の蒸着電極が分割されている両面金灰化ＰＰフィルム
と、これより１．２倍以上の厚さを有するＰＰフィルム
とを対として積層巻回してなるものである。
ンデンサに保安機能性を具備すべく、少なくとも一方の
面の蒸着電極が分割されている両面金灰化ＰＰフィルム
と、これより１．２倍以上の厚さを有するＰＰフィルム
とを対として積層巻回してなるものである。
さらに、第３の本発明の金属化フィルムコンデンサは２
両面金属化ＰＰフィルムと、これより少なくとも１．２
倍以上の厚さを有するＰＰフィルムとを対として積層巻
回したコンデンサ素子を具備し、積層巻回コンデンサ素
子にＳＦｅガスを含浸してなるものである。
両面金属化ＰＰフィルムと、これより少なくとも１．２
倍以上の厚さを有するＰＰフィルムとを対として積層巻
回したコンデンサ素子を具備し、積層巻回コンデンサ素
子にＳＦｅガスを含浸してなるものである。
実施例
（実施例−１）
第１図に示す構成で１両面金属化ＰＰフィルム１と金属
化してないＰＰフィルム２の厚さを第１表に示す如く、
組み合せて、積層巻回し、各々Ｃ＝３０μＦのコンデン
サを各６ケ製作した。なお、３は蒸着電極である。
化してないＰＰフィルム２の厚さを第１表に示す如く、
組み合せて、積層巻回し、各々Ｃ＝３０μＦのコンデン
サを各６ケ製作した。なお、３は蒸着電極である。
製作したコンデンサを８０℃中で５５０Ｖ（７）連続通
電寿命試験を行った。結果を第２図に示す。
電寿命試験を行った。結果を第２図に示す。
第２図は通電寿命時間に対する静電容量の減少を％で示
しており（Δｃ７ｃ（％））、■、■１ｏｔＯは第１表
のコンデンサ記号である。プロット点は各々６個のコン
デンサの平均値をプロットしている。■、０タイプが■
、０タイプに比し著しく静電容量の減少が少ない結果を
得た。この結果から両面金属化ＰＰフィルム１の厚さと
ＰＰフィルム２の厚さを従来性われているような同じ厚
さや、両面蒸着時の熱的ダメージによる耐圧低下を考慮
して両面金属化ＰＰフィルム１を厚くする構成では得ら
れない高電位傾度化が本発明構成により得られることが
明白である。
しており（Δｃ７ｃ（％））、■、■１ｏｔＯは第１表
のコンデンサ記号である。プロット点は各々６個のコン
デンサの平均値をプロットしている。■、０タイプが■
、０タイプに比し著しく静電容量の減少が少ない結果を
得た。この結果から両面金属化ＰＰフィルム１の厚さと
ＰＰフィルム２の厚さを従来性われているような同じ厚
さや、両面蒸着時の熱的ダメージによる耐圧低下を考慮
して両面金属化ＰＰフィルム１を厚くする構成では得ら
れない高電位傾度化が本発明構成により得られることが
明白である。
（実施例−２）
第１図に示す構成で、金属化層が分割された両面金属化
ＰＰフィルム１と金属化してないＰＰフィルム２の厚さ
を変えて、積層巻回し、ｃ＝ｅ。
ＰＰフィルム１と金属化してないＰＰフィルム２の厚さ
を変えて、積層巻回し、ｃ＝ｅ。
μＦのコンデンサを各１０個製作し、ＪＩＳに基づいて
保安機能性の試験を行った。
保安機能性の試験を行った。
フィルム厚さの組合せに対する保安機能性試験の結果を
第２表に示す。
第２表に示す。
従って、本発明の構成により保安機能性を損うことなく
高電位傾度設計が可能となることが明白である。
高電位傾度設計が可能となることが明白である。
（実施例−３）
第３図に示す構成で、両面金属化ＰＰフィルム４と金属
化していないＰＰフィルム５の厚さを第３表に示す如く
変えて３種類のコンデンサを積層巻回して、３種類のコ
ンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子にＳＦｅガ
スを含浸したＧ＝２０μＦの乾式金属化フィルムコンデ
ンサｔ−４々５個製作した。なお、６は蒸着金属である
。製作したコンデンサを６０℃中１ ｏｏｏｖの連続通
電寿命試験を行った結果を第４図に示す。
化していないＰＰフィルム５の厚さを第３表に示す如く
変えて３種類のコンデンサを積層巻回して、３種類のコ
ンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子にＳＦｅガ
スを含浸したＧ＝２０μＦの乾式金属化フィルムコンデ
ンサｔ−４々５個製作した。なお、６は蒸着金属である
。製作したコンデンサを６０℃中１ ｏｏｏｖの連続通
電寿命試験を行った結果を第４図に示す。
第４図は通電寿命時間に対する静電容量の減少を％で示
しており（ΔＣ／Ｃ（％））、■、［Ｆ］、■は第３表
のコンデンサ記号である。プロット点は各々５個のコン
デンサの平均値をプロットしている。
しており（ΔＣ／Ｃ（％））、■、［Ｆ］、■は第３表
のコンデンサ記号である。プロット点は各々５個のコン
デンサの平均値をプロットしている。
この結果からＳＦ６ガス含浸コンデンサにおいての本発
明効果が明らかである。両面金属化ＰＰフィルムとＰＰ
フィルムの厚さを従来の様に同じか蒸着時の熱的ダメー
ジによる耐圧低下を考えた金属化ｐｐフィルム厚を厚く
する構成に比し、本発明構成の［Ｆ］タイプにより通電
寿命試験の静電容量減少が極めて小さくなっている。
明効果が明らかである。両面金属化ＰＰフィルムとＰＰ
フィルムの厚さを従来の様に同じか蒸着時の熱的ダメー
ジによる耐圧低下を考えた金属化ｐｐフィルム厚を厚く
する構成に比し、本発明構成の［Ｆ］タイプにより通電
寿命試験の静電容量減少が極めて小さくなっている。
発明の効果
以上のように本発明の構成により高電位傾度化をはかる
上での大きな問題であった通電寿命時の静電容量の減少
が著しく小さくなり、また分割電極構造による保安機能
の動作性も優れたものとなり、金属化ＰＰフィルムコン
デンサの小型軽量化が促進される。
上での大きな問題であった通電寿命時の静電容量の減少
が著しく小さくなり、また分割電極構造による保安機能
の動作性も優れたものとなり、金属化ＰＰフィルムコン
デンサの小型軽量化が促進される。
これは単なるフィルム厚さの組合せだけでなく、両面金
属化フィルムを用いることによる独得のものである。
属化フィルムを用いることによる独得のものである。
両面金属化フィルムでは電極となる金属化層と誘電体と
なるＰＰフィルムの間には間隙はなく、これを対として
積層巻回される金属化されていないＰＰフィルムと電極
金属化層との間に、層間間隙が形成される。この様に積
層巻回したコンデンサに課電した場合、この層間間隙に
微小な部分放電が発生し、電極金属化層へダメージを与
えることが考えられる。従って両面金属化ＰＰフィルム
の方でなく金属化してないＰＰフィルムの厚さを厚くす
ることによシ、層間間隙を形成する側の電界強度を下げ
て、微小な部分放電による電極金属化層へのダメージを
軽減した構成となることで本発明は効果を発揮している
ことが考えられる。
なるＰＰフィルムの間には間隙はなく、これを対として
積層巻回される金属化されていないＰＰフィルムと電極
金属化層との間に、層間間隙が形成される。この様に積
層巻回したコンデンサに課電した場合、この層間間隙に
微小な部分放電が発生し、電極金属化層へダメージを与
えることが考えられる。従って両面金属化ＰＰフィルム
の方でなく金属化してないＰＰフィルムの厚さを厚くす
ることによシ、層間間隙を形成する側の電界強度を下げ
て、微小な部分放電による電極金属化層へのダメージを
軽減した構成となることで本発明は効果を発揮している
ことが考えられる。
また保安機能性に関しては保安機能性試験で不動作とな
るコンデンサの分析検討の結果、不動作品の破壊は複数
の層に渡って同一個所が破壊する謂ゆる貫通型破壊を起
しており１本発明の様に金属化してないＰＰフィルムを
厚くすることでこの貫通型破壊がなくなジ、優れた保安
機能性を発揮することが考えられる。
るコンデンサの分析検討の結果、不動作品の破壊は複数
の層に渡って同一個所が破壊する謂ゆる貫通型破壊を起
しており１本発明の様に金属化してないＰＰフィルムを
厚くすることでこの貫通型破壊がなくなジ、優れた保安
機能性を発揮することが考えられる。
以上、本発明は両面金属化ＰＰフィルムと金属化してな
いＰＰフィルムとを積層巻回したコンデンサにおいて、
従来になく全く発想を逆にした構造により金属化フィル
ムコンデンサの高電位傾度化を達成するもので、極めて
新規で、且つ産業効果の大なるものである。
いＰＰフィルムとを積層巻回したコンデンサにおいて、
従来になく全く発想を逆にした構造により金属化フィル
ムコンデンサの高電位傾度化を達成するもので、極めて
新規で、且つ産業効果の大なるものである。
第１図および第３図は両面金属化フィルムコンデンサの
代表的な構造断面図、第２図は第１図に示した構成のコ
ンデンサにおける通電寿命試験の容量変化特性図、第４
図は第３図に示した構成のコンデンサにおける通電寿命
試験の容量変化特性図である。 １．４・・・・・・両面金属化ＰＰフィルム、２，６・
・・・・・ＰＰフィルム、３，６・・・・・・蒸着電極
。 第 １ｒＩ！Ｊ 第 ２ 図 −ｉ覧時間
代表的な構造断面図、第２図は第１図に示した構成のコ
ンデンサにおける通電寿命試験の容量変化特性図、第４
図は第３図に示した構成のコンデンサにおける通電寿命
試験の容量変化特性図である。 １．４・・・・・・両面金属化ＰＰフィルム、２，６・
・・・・・ＰＰフィルム、３，６・・・・・・蒸着電極
。 第 １ｒＩ！Ｊ 第 ２ 図 −ｉ覧時間
Claims (3)
- （１）両面金属化ポリプロピレンフィルムと、これより
少なくとも１．２倍以上の厚さを有するポリプロピレン
フィルムとを対として積層巻回した金属化フィルムコン
デンサ。 - （２）コンデンサに保安機能性を具備すべく少なくとも
一方の面の蒸着電極が分割されている両面金属化ポリプ
ロピレンフィルムと、これより１．２倍以上の厚さを有
するポリプロピレンフィルムとを対として積層巻回した
金属化フィルムコンデンサ。 - （３）両面金属化ポリプロピレンフィルムと、これより
少なくとも１．２倍以上の厚さを有するポリプロピレン
フィルムとを対として積層巻回したコンデンサ素子を具
備し、積層巻回コンデンサ素子にＳＦ＿６ガスを含浸し
てなる金属化フィルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29267488A JPH02138721A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29267488A JPH02138721A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138721A true JPH02138721A (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=17784832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29267488A Pending JPH02138721A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02138721A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400992A1 (en) * | 2001-06-08 | 2004-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metallized film capacitor |
| FR3057100A1 (fr) * | 2016-10-03 | 2018-04-06 | Blue Solutions | Condensateur film a tres haute capacite et un procede de fabrication |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5018962A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-02-27 | ||
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1988
- 1988-11-18 JP JP29267488A patent/JPH02138721A/ja active Pending
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