JPH04167413A - 金属化フィルムコンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属化フィルムコンデンサに関し、特に、単一
コンデンサでデルタ結線及びＹ結線を構成する素子構造
を備えた金属化フィルムコンデンサ及びその製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

モータ等を使用した電気機器から発生したノイズが配電
線路に伝わることを防止する目的に、異なる定格及び同
定格の複数のコンデンサをデルタ結線（以下、Δ結線と
称す）・Ｙ結線して、回路を構成する方法が多用されて
いる。一般に、このような回路には、少な（とも３個ま
たは２個の金属化フィルムコンデンサを樹脂ケース内に
収容して、Δ結線・Ｙ結線したコンデンサアレーが使用
されているが、空間的なロスが太き（、組立が複雑であ
ることから、単一コンデンサでΔ結線・Ｙ結線を構成す
る素子構造を備えた金属化フィルムコンデンサが案出さ
れている。

その従来例として、特公平２−３２７８０における金属
化フィルムコンデンサを、第７図（ａ）を参照して、以
下に説明する。

同図において、１は金属化フィルムコンデンサの組立前
のコンデンサ素子であり、コンデンサ素子１に積層巻回
された一対の片面金属化フィルム２．２′は、非蒸着層
３ａ、３ｂ、３ａ’、３ｂ’で画されて並列する３条の
蒸着電極層４ａ、４ｂ。

４ａ’、４ｂ’を備え、その一方の端縁は端縁蒸着電極
層４ａ、４ａ’を持ち、他方の端縁は端縁非蒸着層３ａ
、３ａ’であり、それらの端縁蒸着電極層４ａ、４ａ’
はそれぞれコンデンサ素子１０反対側の素子端面１ａ、
ｌａ’にあると共に、いずれの非蒸着層３ａ、３ｂ、３
ａ’、３ｂ’　も重なっていない状態になっている。ま
た、一方の片面金属化フィルム２の端縁蒸着電極層４ａ
には、その長さ方向に間欠的に蒸着金属を除去した蒸着
金属除去部３Ｃが形成されており、この蒸着金属除去部
３ｃが一定位置に重なり合うように片面金属化フィルム
２，２′は積層巻回されている。このように積層巻回さ
れたコンデンサ素子１の一方の素子端面１ａは、この蒸
着金属除去部３ｃによって素子端面１ａ′　１ａ＃に２
分割されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の金属化フィルムコンデンサは、以
下の問題点を有している。

■　従来のコンデンサ素子１は、蒸着金属除去部３Ｃを
形成した片面金属化フィルム２を積層巻回したものであ
るので、第７図（ｂ）に示す巻取り機５を必要とする。

巻取り機５は、電源６に接続された突出電極部７を備え
る除去部形成ローラ８を備えており、突出電極部７によ
って、片面金属化フィルム２の端縁蒸着電極層４ａに電
圧を印加し、蒸着金属除去部３ｃを形成可能になってい
る。

このような機構を一般の金属化フィルムコンデンサの巻
取り機は有していないため、このようなコンデンサ素子
ｌを巻き取るには、巻取り機の大幅な改造または購入を
必要とする。しかも、各種サイズを製造するには、複数
台を必要とするため、大きな投資を必要とする。

■　巻き芯部９の回転に伴いコンデンサ素子１の外径は
大きくなるので、蒸着金属除去部３ｃを重ねていくには
、外径の変化に対応した間隔を持って蒸着金属除去部３
ｃを形成するように制御機構１０によって制御する必要
がある。このような制御を行うために、巻取り機５の巻
取りスピードは低く設定され、生産性が低下する。また
、巻取りスピードを低く設定し、各動作を制御しながら
積層巻回しても、薄いフィルムを多層に積層巻回するた
め、誤差は累積されていき、除去部３ｃを確実に放射線
上に重なり合わせていくことは困難である。

■　片面金属化フィルム２に蒸着金属除去部３ｃを形成
する。とき、その部分の蒸着金属を完全に除去すること
は困難であり、蒸着金属が薄く、または断続的に残って
いると、製造工程中または市場での耐圧不良の原因とな
り、十分な信頼性を確保できない場合がある。

本発明は、以上の問題点に鑑み、巻き取ったコンデンサ
素子の一方の素子端面に形成した切込み部によって、こ
の素子端面を分割した構造を採用して、生産性及び信軌
性を向上したΔ・Ｙ結線素子構造の金属化フィルムコン
デンサ及びその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、偏平状のコンデンサ素子
に積層巻回された一対の片面金属化フィルムが非蒸着層
で画されて並列する複数条の蒸着電極層を備え、その一
方の端縁は端縁蒸着電極層を持ち、他方の端縁は端縁非
蒸着層であり、それらの端縁蒸着電極層は互いにコンデ
ンサ素子の反対側の素子端面にあると共に、いずれの非
蒸着層も重なっていない金属化フィルムコンデンサにお
いて、本発明の講じた手段は、コンデンサ素子の一方の
素子端面には、この素子端面倒の端縁蒸着電極層に隣接
する非蒸着層まで少なくとも切り込み形成された切込み
部を有することである。

また、切込み部は内部に絶縁用スペーサーを備えている
ことが望ましい。

さらに、切込み部は、一方の素子端面の外周における対
向する偏平部分の略中央を通ることが好ましい。

このよろな金属化フィルムコンデンサの製造方法は、幅
方向に非蒸着層で画されて並列する複数条の蒸着電極層
を備え、一方の端縁は端縁蒸着電極層を持ち、他方の端
縁は端縁非蒸着層である一対の片面金属化フィルムを円
筒状に積層巻回し、それらの端縁蒸着電極層は互いに反
対側の端面にあると共に、いずれの非蒸着層も重ならな
いコンデンサ素子を形成する工程と、次にコンデンサ素
子を熱プレスにより偏平化する工程と、次にコンデンサ
素子の両端面に互いに独立したメタリコン電極層を被着
する工程と、しかる後にコンデンサ素子の一方の端面に
、この端面側の端縁蒸着電極層に隣接する非蒸着層まで
少なくとも切込みされた切込み部を形成する工程とを有
するものである。

上記の金属化フィルムコンデンサの製造方法は切込み部
の内部に絶縁用スペーサーを挿入する工程を有すること
がある。

〔作用〕

複数条の蒸着電極層を備えた一対の片面金属化フィルム
を、いずれの非蒸着部も組型なることなく積層巻回して
コンデンサ素子を形成すると、画素子端面の端縁蒸着電
極層の間に複数のコンデンサが直列に接続した素子構造
を形成できる。さらに、このコンデンサ素子の一方の素
子端面に、この素子端面倒の端縁蒸着電極層に隣接する
非蒸着層まで少なくとも達する切込み部を形成すると、
分割された素子端面の間にもコンデンサを接続した素子
構造となる。それ故、これらの３つの素子端面の間には
いずれもコンデンサが接続しており、Δ・Ｙ結線素子構
造の金属化フィルムコンデンサを形成できる。しかも、
コンデンサ素子を巻き取った後に、上記のΔ・Ｙ結線素
子構造に加工するので、−１の金属化フィルムコンデン
サの製造に用いる巻取り機を使用して製造できるため、
大きな設備投資を必要としない。また、巻取り工程は、
一般の金属化フィルムコンデンサと同様であるため、生
産性が低下することもない。さらに、切込み部によって
素子端面及び端縁蒸着電極層が絶縁分離されているので
、確実な絶縁分離ができ、信穀性の高い金属化フィルム
コンデンサを形成できる。

また、上記のコンデンサ素子の耐電圧は切込み部の幅に
支配されるが、その内部に絶縁用スペーサーを備えてい
る場合には、狭い切込み部で高い耐電圧を確保できると
共に、樹脂等によって外装する場合において、空気層が
残留せず、信転性の高い金属化フィルムコンデンサを実
現できる。しかも粉体樹脂デイツプまたは液体樹脂デイ
ツプ等による外装時に、切込み部による凹凸が外装表面
に反映されない。

さらに、切込み部が素子端面の外周において対向する偏
平部分の略中央を通る場合には、同容量を有する素子端
面に分割できる。

このようなΔ・Ｙ結線素子構造の金属化フィルムコンデ
ンサの製造方法は、一般の金属化フィルムコンデンサの
製造工程に、切込み部を形成する工程を追加することに
よって可能であり、大きな工程追加及び変更を必要とし
ない。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例に係るΔ結線素子構造の金属化フ
ィルムコンデンサについて、第１図（ａ）〜（ｃ）及び
第２図を参照して、以下に説明する。

第１図（ａ）は実施例のΔ結線素子の斜視図であり、第
１図（ｂ）はそのΔ結線素子構造に加工前のコンデンサ
素子の展開斜視図であり、第１図（Ｃ）はそのΔ結線素
子構造に加工後のコンデンサ素子の展開斜視図である。

第２図は実施例における片面金属化フィルムの配置を示
す断面図である。

第１図（ｂ）において、１１′は金属化フィルムコンデ
ンサのΔ結線素子構造に加工前のコンデンサ素子であり
、偏平状のコンデンサ素子１１′に積層巻回された一対
の片面金属化フィルム１２゜１２’は、誘電体層たるポ
リエステルフィルム１３ｄ、１３ｄ’の片面に蒸着され
、非蒸着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ａ’、１３ｂ
’、１３０′で画されて並列する３条の蒸着電極層１４
ａ。

１４ｂ、　　１４ｃ、　　１４ａ’、　　１４ｂ’、　
　１４ｃ’を備え、その一方の端縁は端縁蒸着電極層１
４ａ。

１４ａ′を持ち、他方の端縁は端縁非蒸着層１３ａ、１
３ａ’になっている。これらの端縁蒸着電極層１４　　
ａ、１４ａ’は、第２図に示す如く、互いにコンデンサ
素子１１’の反対側の素子端面１１ａ、ｌｌｂにあると
共に、いずれの非蒸着層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３
ａ’、１３ｂ’。

１３Ｃ′も重ならない状態になっている。このようなコ
ンデンサ素子１１′の一方の素子端面１１ａには、第１
図（ｃ）に示す如く、素子端面１１ａの側の端＆！蒸着
電極層１４ａに隣接する非蒸着層１３ｃまで切り込まれ
た０、５ｍの幅のスリット１５が形成されており、スリ
ット１５はコンデンサ素子１１’の素子端面１１ａの外
周における偏平部分１１ｃ、ｌｌｃ’の中央部を通って
、素子端面１１ａを端面１１ａ’、ｌｌａ″に２等分割
している。このスリット１５によって、いずれの片面金
属化フィルム１２．１２’にも、スリット１５′が形成
されている。

そして、第１図（ａ）に示す如く、金属化フィルムコン
デンサ１１は、上記のコンデンサ素子１１′と、素子端
面１１ａ’、Ｉｌａ’、Ｉｌｂが互いに独立した状態を
保持したまま被着されているメタリコン電極層１６ａ、
１６ａ’、１６ｂと、これらのメタリコン電極層１６ａ
、１６ａ’、１６ｂに接続された引出し端子１７ａ、１
７ａ’。

１７ｂと、これらを被覆する外装材（図示せず）とによ
って構成されている。

次に、本実施例の製造方法を、第３図（ａ）〜（ｆ、、
）を参照して、以下に説明する。

まず、第３図（ａ）に示す如く、一対の片面金属化フィ
ルム１２．１２’を、上述の通り配置して積層巻回し、
円筒状のコンデンサ素子１１′を形成する。次に、第３
図（ｂ）に示す如く、−数的な金属化フィルムコンデン
サと同様に、円筒状のコンデンサ素子１１′の対向する
両側壁から熱プレスを行い、コンデンサ素子１１′を偏
平化する。この工程により、一方の片面金属化フィルム
１２の誘電体層たるポリエステルフィルム１３ｄは、他
方の片面金属化フィルム１２′の蒸着電極層１４ａ’、
１４ｂ’、１４ｃ’に密着した状態になり、同様に他方
のポリエステルフィルム１３ｄ′も蒸着電極層１４ａ、
１４ｂ、１４ｃに密着した状態になる。次に、第３図（
ｃ）に示す如く、偏平化したコンデンサ素子１１′の両
端面１１ａ。

１１ｂに金属粒を溶射し、メタリコン電極層１６ａ、１
６ｂを被着する。次に１、第３図（ｄ）に示す如く、一
方の端面１１ａの側に、この素子端面１１ａの側の端縁
蒸着電極層１４ａに隣、接する非蒸着層１３ｃまで切り
込まれ、素子端面１１ａにおける偏平部分１１　ｃ、　
　Ｌｌ　ｃ’の中央部を通って端面１１ａ及びメタリコ
ン電極層１６ａを端面１１ａ’、ｌｌａ’に２分割する
スリット１５を形成する。さらに、第３図（ｅ）に示す
如く、メタリコン電極層１６ａ、１６ａ’、１６ｂに外
部引出し端子１７ａ、１７ａ’、１７ｂを接続する。し
かる後に、第３図（ｆ）に示す如く、コンデンサ素子１
１′を樹脂ケース１８の中に収容して、封止樹脂１９を
充填し、金属化フィルムコンデンサ１１を形成する。

このような本実施例の金属化フィルムコンデンサ１１に
おいて、外部引出し端子１７ｂと１７ａの間には、端縁
蒸着電極層１４ａ’、蒸着電極層１４ｃ、１４ｂ’、１
４ｂ、１４ｃ’、素子端面１１ａ′の側の端縁蒸着電極
層１４ａが順次配置され、それらの間にはポリエステル
フィルムフィルム１３ｄ、１３ｄ’が配置されているの
で、コンデンサが直列に接続された構造になっている。

一方、外部引出し端子１７ｂと１７ａ′間にも、同様に
コンデンサが直列に接続された構造になっている。しか
も、外部引出し端子１７ａと１７ａ′の間に、端面１１
ａ′の側の端縁蒸着電極層１４ａ、蒸着電極層１４Ｃ’
、端面１１ａ″の側の端縁蒸着電極層１４ａが配置され
、それらの間にはポリエステルフィルム１３ｄ、１３ｄ
’が配置されているので、コンデンサが接続された構造
になっている。すなわち、第４図（ａ）に示す等価回路
を有する素子構造になっており、Δ変換すれば、第４１
１ｆｆｉ　（ｂ）に示す等価回路になっている。

しかも、上記のΔ結線素子構造の金属化フィルムコンデ
ンサ１１は、従来の巻取り機によって形成されたコンデ
ンサ素子１１′をそのまま用い、その一方の端面１１ａ
の側にスリット１５を形成するので、新規な巻取り設備
を必要とせず、大きな投資を必要としない。また、スリ
ット１５によって、確実に素子端面１１ａを分割するの
で、信軒性の高いΔ結線素子構造を備えた金属化フィル
ムコンデンサ１１を実現できる。さらに、スリット１５
は素子端面１１ａにおける偏平部分１１ｃ。

１１０′の中央部を逼る位置に形成されているので、端
子１７ａ、１７ａ’　と端子１７ｂの間に同容量のコン
デンサを持つ素子構造を容易に形成できる。

上記の実施例において、幅０．５ｍｍのスリット１５を
有しているので、１００ｖ以上の耐電圧を備えているが
、耐電圧を高めるに、その幅をさらに広くしてもよい。

次に、上記の実施例と別の素子構造を第５図に示す。

同図において、１１＃は組立前のコンデンサ素子であり
、そのスリット１５には絶縁用スペーサーたる厚さ０．
４８＋＋ｍのポリエステルシート２０が挿入されており
、他の構造は上述の実施例と同様である。

このような構造においては、狭いスリット１５であって
も、ポリエステルシート２０によってより確実に耐電圧
を確保でき、蒸着電極層の面積による容量も最小限に抑
えることができる。また、外装時に空気層が残留するこ
ともなく、さらにスリット１５の凹凸が外装に反映され
ることもない。

このような絶縁用スペーサーの挿入は、製造工程におけ
るメタリコン電極１６ａ、１６ｂの形成工程の後工程で
よく、また絶縁用スペーサーはシートの挿入に限らず、
樹脂の充填であってもよい。

また材質は無機材料であってもよい。

以上のΔ結線素子構造の金属化フィルムコンデンサにお
いて、切込み部たるスリットの形成は、ダイヤモンドカ
ッター、ウォータージェット等いずれの方法を用いても
よく、形成されたスリットは一方の素子端面側の端縁蒸
着電極層に隣接する非蒸着層まで少なくとも切り込まれ
ておればよく、さらに他方の素子端面側に延びていても
よい。

また、引出し端子の引出し方向は、アキシャルタイプま
たはラジアルタイプでもよく、その形状はリード線タイ
プまたは表面実装タイプでもよい。

そして、外装方法も樹脂ケース収容タイプに限らず、樹
脂デイツプタイプまたはテープラップタイプであっても
よく、誘電体フィルムもポリエステルフィルムに限らず
、ポリプロピレンフィルムまたはＰＰＳフィルム等であ
ってもよい。

さらに、上記の実施例の他に、第６図（ａ）に示す如く
、一方の端面２１ａから、この端面２１ａの側に端縁蒸
着電極層２４ａを向ける片面金属化フィルム２２の端縁
非蒸着層２３ａに至るスリット２５を形成することによ
って、第６図（ｂ）に示す等価回路を有するＹ結線素子
構造の金属化フィルムコンデンサ素子２１を形成するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る金属化フィルムコンデンサにおいて、互い
に独立して並列した状態の蒸着電極層を備えた一対の片
面金属化フィルムが、積層巻回されてコンデンサ素子を
形成しており、このコンデンサ素子の一方の素子端面に
は、この素子端面側の端縁蒸着電極層ムこ隣接する非蒸
着層まで少なくとも切り込まれた切込み部が形成されて
いるので、以下の効果を奏する。

■　巻き取った素子に切込み部を形成して、互いにコン
デンサを介する３つの電極部を形成するので、−１の金
属化フィルムコンデンサの巻取り機を用いてΔ・Ｙ結線
素子構造の金属化フィルムコンデンサを製造でき、大き
な投資を必要としない。

■　切込み部によって素子端面を分割するので、確実に
絶縁分離した電極部を形成でき、信舷性の高いΔ・Ｙ結
線素子構造の金属化フィルムコンデンサを実現できる。

■　切込み部は内部に絶縁用スペーサーを備えている場
合には、狭い切込み部で高い耐電圧を確実に確保できる
と共に、樹脂等によって外装する場合において、内部に
空気層が残留せず、信転性の高い金属化フィルムコンデ
ンサを実現できる。しかも、樹脂デイツプによる外装時
に切込み部による凹凸が外装表面に反映されない。

■　素子端面における偏平部分の中央部を通る位置に切
込み部を形成した場合には、端面ば２等分割されるので
、同容量を持つ電極部を容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例に係るΔ結線素子の外形
を示す斜視図であり、第１図（ｂ）はそのΔ結線素子構
造に加工前のコンデンサ素子の展開斜視図であり、第１
図（ｃ）はそのΔ結線素子構造に加工後のコンデンサ素
子の展開斜視図である。 第２図はその片面金属化フィルムの配置を示す断面図で
ある。 第３図（ａ）〜（ｆ）はその製造方法を示す工程斜視図
である。 第４図（ａ）は本発明の実施例に係るΔ結線素子構造の
金属化フィルムコンデンサの等価回路であり、第４図（
ｂ）はその等価回路をΔ変換した等価回路である。 第５図は別の実施例のΔ結線素子の外形を示す斜視図で
ある。 第６図（ａ）は本発明の別の実施例に係るＹ結線素子構
造に加工後のコンデンサ素子の展開斜視図であり、第６
図（ｂ）はそのＹ結線素子構造の金属化フィルムコンデ
ンサの等価回路である。 第７図（ａ）は従来例の素子構造を示す斜視図であり、
第７図（ｂ）はその巻取り機の概略構成図である。 ［符号の説明］ １１・・・金属化フィルムコンデンサ　　　・１１’、
１１’、２１・・・コンデンサ素子１１ａ、ｌｌｂ、２
１ａ・・・素子端面１２．１２’、２２・・・片面金属
化フィルム１３ａ、１３ａ’、２３ａ・・・端縁非蒸着
層１３ｂ、１３ｃ、１３ｂ’、　　１３ｃ’−・・非蒸
着層１４ａ、１４ａ’、２４ａ・・・端縁蒸着電極層１
４ｂ、１４ｃ、１４ｂ’、１４ｃ’・・・蒸着電極層 １５．２５・・・スリット（切込み部）２０・・・ポリ
エステルシート。 Ｔ 丁 ７ｂ ７ｂ ２０ｆｆｉ器用スペーサーたるポリエステルシート第６
図 （ＣＩ） （ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏平状のコンデンサ素子に積層巻回された一対の
   片面金属化フィルムが、非蒸着層で画されて並列する複
   数条の蒸着電極層を備え、その一方の端縁は端縁蒸着電
   極層を持ち、他方の端縁は端縁非蒸着層であり、それら
   の端縁蒸着電極層は互いに前記コンデンサ素子の反対側
   の素子端面にあると共に、前記のいずれの非蒸着層も重
   なっていない金属化フィルムコンデンサであって、前記
   コンデンサ素子の一方の素子端面には、この素子端面側
   の端縁蒸着電極層に隣接する非蒸着層まで少なくとも切
   り込み形成された切込み部を有することを特徴とする金
   属化フィルムコンデンサ。
2. （２）請求項第１項において、前記切込み部は内部に絶
   縁用スペーサーを備えていることを特徴とする金属化フ
   ィルムコンデンサ。
3. （３）請求項第１項または第２項において、前記切込み
   部は、前記の一方の素子端面外周における対向する偏平
   部分の略中央を通っていることを特徴とする金属化フィ
   ルムコンデンサ。
4. （４）幅方向に非蒸着層で画されて並列する複数条の蒸
   着電極層を備え、一方の端縁は端縁蒸着電極層を持ち、
   他方の端縁は端縁非蒸着層である一対の片面金属化フィ
   ルムを円筒状に積層巻回し、それらの端縁蒸着電極層は
   互いにコンデンサ素子の反対側の端面にあると共に、前
   記のいずれの非蒸着層も重ならないコンデンサ素子を形
   成する工程と、次に前記コンデンサ素子を熱プレスによ
   り偏平化する工程と、次に前記コンデンサ素子の両端面
   に互いに独立したメタリコン電極層を被着する工程と、
   しかる後に前記コンデンサ素子の一方の端面に、この端
   面側の端縁蒸着電極層に隣接する非蒸着層まで少なくと
   も切込みされた切込み部を形成する工程と、を有するこ
   とを特徴とする金属化フィルムコンデンサの製造方法。
5. （５）請求項第４項において、前記切込み部の内部に絶
   縁用スペーサーを挿入する工程を有することを特徴とす
   るフィルムコンデンサの製造方法。