JPH09232183A - フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクタンスの一層の低減化を図り、非常
に低いインダクタンスを要求するスナバ回路の効率を高
めると共に、回路の高周波化を実現して電子機器の小形
化に貢献するフイルムコンデンサを提供する。 【解決手段】 誘電体を含むフィルムを巻回してコンデ
ンサエレメント４が形成され、このコンデンサエレメン
ト４の幅方向の両端面には電極６および電極部材７が設
けられてる。上面側の電極６は上方に引き出され、接続
部６ａを介してリード線２が接続されている。また、下
面側の電極部材７はコンデンサエレメント４の外周を巻
回する導電性金属から構成され、電極６と同じように上
方に引き出されてリード線２が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムコンデン
サに係り、特に、インダクタンスの低減化を図ったフィ
ルムコンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、フィルムコンデンサは、誘電
体を含むフィルムを巻回してコンデンサエレメントを形
成し、このコンデンサエレメントの幅方向の両端面に電
極引出部を設けて、ここに電極を接続して構成してい
る。このようなフィルムコンデンサは、通常、図４に示
すような配線接続構成を有している。すなわち、コンデ
ンサエレメント１の幅方向の両端面には電極５が接続さ
れており、接続部５ａからリード線２が端子（図示せ
ず）へ引き出されている。

【０００３】上記のフィルムコンデンサの性能を左右す
る要素としてインダクタンスがあるが、半導体装置に使
用されるスナバコンデンサはスイッチング素子のサージ
電圧を吸収し保護する目的があり、急峻なパルスを高速
に吸収する必要があり、コンデンサの残留インダクタン
スがその機能を大きく左右する。そのため従来より、イ
ンダクタンスの低減化技術に関して多くの提案がなされ
ている。代表的な技術としては、コンデンサエレメント
の電極から端子へ引き出すまでの構成について改良を施
したものがある。

【０００４】具体的には、２Ｓ結線により電極から端子
までの接続を短くしたコンデンサが提案されている。こ
のタイプのコンデンサと通常タイプのコンデンサとを比
較した場合、通常のタイプでは１０μＦにて０．５〜５
μＨ程度のインダクタンスがあるのに対し、前述のタイ
プでは１０μＦにて０．１〜０．５μＨ程度にまでイン
ダクタンスを低減させることが可能である。

【０００５】また、コンデンサエレメント自体に改良を
施した低インダクタンスコンデンサも提案されている。
例えば、図５に示すようにコンデンサエレメント１の中
空にした巻芯の中にリード線２を通したものや、同じく
コンデンサエレメント１の中空にした巻芯の中に中空の
金属筒３を挿入し、この金属筒３がリード線を兼ねたも
の（図６参照）などがある。後者のタイプのコンデンサ
によれば、３０μＦで０．０５μＨ程度にまでインダク
タンスの低減化を図ることが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子機器の
小形化が進む近年、トランスやリアクトルの小形化に寄
与する回路の高周波化は不可欠な技術要素となってい
る。しかし、回路の高周波化を進めていくと、今までは
問題とならなかった程度のコンデンサの残留インダクタ
ンスが回路の効率を悪化させる原因となった。特に、△
スナバ回路や非対称スナバ回路といったスナバ回路にい
たっては、回路の効率化や逆起電力の吸収性において極
めて優れた性能が求められるので、非常に低いインダク
タンスであることが望まれている。

【０００７】一般に、コンデンサのインダクタンスを小
さくするためには、コンデンサエレメントを含め流れる
電流のパスのループ面積を最小にすると共に、流れる電
流の向きを打ち消し合うように配線経路を考慮しなけれ
ばならない。つまり、コンデンサエレメントから端子へ
流れる電流と、コンデンサエレメント自体を流れる電流
とを、互いに打ち消し合う方向に流すように構成する必
要があり、また打ち消し合う電流の流量も同等でなくて
はインダクタンスの低減化に十分な効果を得ることがで
きない。

【０００８】ところが、上述した従来のフイルムコンデ
ンサでは次のような問題点があった、すなわち、図６に
示した金属筒３を巻芯に挿入したコンデンサエレメント
１の場合、コンデンサエレメント１の径に比べて金属筒
３の径が小さいため、コンデンサエレメント１の表面積
に対し金属筒３の表面積は小さいことになり、電流経路
の面積を大きくとることができない。したがって、コン
デンサエレメント１から端子へ流れる電流よりも、コン
デンサエレメント１自体を流れる電流量の方が大きくな
り、インダクタンスの低減化に限界があった。

【０００９】本発明は、以上のような問題点を解決する
ために提案されたものであり、その目的は、インダクタ
ンスの一層の低減化を図り、非常に低いインダクタンス
を要求するスナバ回路の効率を高めると共に、回路の高
周波化を実現して電子機器の小形化に貢献するフイルム
コンデンサを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、誘電体を含むフィルムを巻回してコンデ
ンサエレメントを形成し、このコンデンサエレメントの
幅方向の両端面に電極引出部を設け、さらに前記電極引
出部に電極を接続したフィルムコンデンサにおいて、一
方の電極が前記コンデンサエレメントの外周を巻回する
導電性金属から成り、この電極を他方の電極と同一方向
に引き出したことを構成上の特徴とするものである。

【００１１】以上のような構成を有する本発明の作用は
次の通りである。すなわち、一方の電極がコンデンサエ
レメントの外周を巻回する導電性金属から成るので、コ
ンデンサエレメントの電極から流れる電流は、コンデン
サエレメントの表面積とほぼ同一の面積をその電流経路
として確保することが可能である。しかも、この電極を
他方の電極と同一方向に引き出しているので、コンデン
サエレメント自体を流れる電流とコンデンサエレメント
の電極から端子へと流れる電流とが、互いに打ち消し合
う方向に同じくらい流れるようになる。したがって、コ
ンデンサインダクタンスの低減化に大きく寄与すること
ができる。

【００１２】また、電流は周波数が高くなると導体の外
側を通ろうとする性質があり、コンデンサエレメントに
おいても同様なことが考えられる。つまり、周波数の高
い電流はコンデンサエレメントの外周付近を通る。本発
明においては、コンデンサエレメントの外周を巻回する
導電性金属を電極として利用しているので、この電極と
コンデンサエレメントの外周とは近接・密着しており、
コンデンサエレメント自体を流れる電流経路とコンデン
サエレメントの電極から流れる電流経路とを最短距離す
ることができる。その結果、コンデンサエレメント自体
を流れる電流とコンデンサエレメントの電極から流れる
電流とを効率良く打ち消すことが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】

［１］構成 以下、本発明の実施の形態の一例を図１〜面３を参照し
て具体的に説明する。図１は本実施の形態の斜視図、図
２は同側面断面図、図３は同平面図である。

【００１４】コンデンサエレメント４は誘電体を含むフ
ィルムが巻回して形成されている。このコンデンサエレ
メント４の幅方向の端面に電極６および電極部材７が設
けられている。このうち上面側の電極６は上方に引き出
され、接続部６ａを介してリード線２が接続されてい
る。なお、図２に示すようにコンデンサエレメント４
は、４つのコンデンサエレメント４が接続片８によりシ
リーズ結線されて構成されている。

【００１５】また、下面側の電極部材７は円筒形状の導
電性金属から構成されており、コンデンサエレメント４
の外周を巻回するように配置されている。また電極部材
７は電極６と同じように上方に引き出されており、外周
面にリード線２が接続されている。この電極部材７とコ
ンデンサエレメント４とは接続部７ａを介して接続され
ている。

【００１６】さらに、コンデンサエレメント４と電極部
材７との間隙には円筒形状のバリアテープ９が設けられ
ている。なお、図２および図３においては、理解の容易
化を図るためにコンデンサエレメント４、電極部材７お
よびバリアテープ９の３部材は互いに距離を保って図示
してあるが、実際にはバリアテープ９が絶縁物となるの
で３部材を密着させている。

【００１７】［２］作用効果 以上のような構成を有する本発明の形態においては、電
極部材７がコンデンサエレメント４の外周を巻回してい
るので、電極部材７の表面積とコンデンサエレメント４
のそれとはほぼ同等である。また、電極部材７は他方の
電極６と同様、上方向に引き出しているので、コンデン
サエレメント４自体を流れる電流とコン電極部材７から
端子へと流れる電流とが、互いに打ち消し合う方向に同
じくらい流れるようになる。したがって、電極部材７か
ら端子へ向かって流れる電流と、コンデンサエレメント
４自体を流れる電流とは、ほぼ同一面積の電流経路を持
ちながら、互いに打ち消し合う方向に同流量だけ流れる
ことができる。

【００１８】しかも、電極部材７とコンデンサエレメン
ト４の外周とはバリアテープ９を介して密着しており、
コンデンサエレメント４自体を流れる電流経路とコンデ
ンサエレメント４から端子へ流れる電流経路とを最短距
離することができる。特に、電流の周波数が高ければ高
いほど、導体であるコンデンサエレメント４の外周付近
を通ろうとするので、コンデンサエレメント４を流れる
電流と電極部材７を流れる電流とを効率良く打ち消すこ
とが可能である。

【００１９】以上のような本発明の形態のフィルムコン
デンサによれば、そのインダクタンスを大幅に低減化す
ることができる。また、インダクタンスが極めて低いの
で、スナバ回路に適用してその効率を高めることも可能
である。さらには、回路の高周波化を実現して電子機器
の小形化に貢献することができる。

【００２０】［３］実施例 続いて、本実施の形態の具体的な実施例におけるインダ
クタンスを示して、従来のものと比較する。下記の表１
にまとめたインダクタンスは、次の４つのコンデンサＡ
〜Ｄの測定結果である。すなわち、コンデンサＡは図４
に示した構成、コンデンサＢは図５に示した構成、コン
デンサＣは図６に示した構成を有しており、コンデンサ
Ｄが本実施の形態の具体的な実施例である。なお、コン
デンサＡ〜Ｄは全て同一定格、同一寸法、同一構成（４
Ｓ結線）である。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、本実施例のコン
デンサＣのインダクタンスは、他のいずれのインダクタ
ンスよりも低く、例えば、Ｌ直読（10ＭＨｚ）でコンデ
ンサＡのインダクタンスの約１／３程度にまで低減する
ことが可能である。

【００２３】［他の実施の形態］なお、本発明は以上の
ような実施の形態に限定されるものではなく、結線する
コンデンサエレメントの数は適宜変更可能であり、例え
ば５つの素子を結線接続しても、同様のインダクタンス
を得ることが可能である。また、バリアテープ９を用い
なくともよく、その場合は耐圧が許す限り電極部材７と
コンデンサエレメント４とを接近させることによって、
両者の距離の最小化を図る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフイルム
コンデンサによれば、コンデンサエレメントに、コンデ
ンサエレメントの外周を巻回する導電性金属から成る電
極を接続するという極めて簡単な構成により、コンデン
サエレメント自体を流れる電流とコンデンサエレメント
の電極から端子へ流れる電流とが同流量で、且つ最短距
離で効率良く打ち消し合うことができるため、インダク
タンスを大幅に低減することができ、これにより、非常
に低いインダクタンスを要求するスナバ回路の効率を高
めると共に、回路の高周波化を実現して電子機器の小形
化に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の斜視図

【図２】本実施の形態の側面断面図

【図３】本実施の形態の平面図

【図４】従来のフィルムコンデンサの斜視図

【図５】従来のフィルムコンデンサの斜視図

【図６】従来のフィルムコンデンサの斜視図

【符号の説明】

１，４…コンデンサエレメント ２…リード線 ３…金属筒 ５，６…電極 ７…電極部材 ８…接続片 ９…バリアテープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体を含むフィルムを巻回してコンデ
   ンサエレメントを形成し、このコンデンサエレメントの
   幅方向の両端面にそれぞれ電極を接続したフィルムコン
   デンサにおいて、 一方の電極が、前記コンデンサエレメントの外周を巻回
   する導電性金属から成り、この電極を他方の電極と同一
   方向に引き出したことを特徴とするフィルムコンデン
   サ。