JPH0982562A

JPH0982562A - 金属化フィルムコンデンサ

Info

Publication number: JPH0982562A
Application number: JP23934995A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Oku; 光正奥; Shigeo Okuno; 茂男奥野; Toshiyuki Nishimori; 敏幸西森; Hidekazu Wada; 英一和田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】金属化フィルムコンデンサの高温領域での保
安機能の動作性を向上し、発煙や発火を伴う全破壊を防
止する。【解決手段】ポリフェニレンサルファイドフィルム１
１ａの両面にヒューズ部４を有する分割電極８を形成し
た両面金属化フィルム１１Ａと、非金属化フィルムのポ
リフェニレンサルファイドフィルム１１ｂとを重ねて巻
回しコンデンサを構成する。高温での高弾性率，低収縮
性等を有するポリフェニレンサルファイドフィルムを用
いることにより高温領域での保安機能の動作性を向上で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交流用途で特に
必要とされるコンデンサの保安性を達成するために分割
電極を形成した金属化フィルムコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属化フィルムコンデンサは、交
流用途で特に必要とされるコンデンサの保安性を達成す
るために、誘電体フィルムに形成する金属蒸着電極を分
割して分割電極としている。このコンデンサの定格は、
主に１００Ｖ以上の商用周波の交流用途で用いられ、単
体のコンデンサとしては、概略０．５〜１００μＦに設
計されて用いられる場合が多い。また具体的用途として
は、特に高温度に曝される水銀灯の放電灯安定器に適
し、その他、蛍光灯などの放電灯安定器、エアコン、コ
ンプレッサ、洗濯機、扇風機などのファンやその他のモ
ータ応用製品をはじめ、電子レンジ、各種電源装置、低
圧進相コンデンサなどに適用できる。

【０００３】この従来の分割電極を用いた保安機能付き
の金属化フィルムコンデンサの一例としては、概略、図
４のような巻回型と図５のような積層型とがあった。図
４は従来の巻回型の金属化フィルムコンデンサを解体し
た斜視図であり、１はプラスチック製ボビン、２ａ，２
ｂは誘電体フィルム、３はマージン部、４はヒューズ
部、５は分割していない蒸着電極、６は分割電極８を形
成するために蒸着金属を除去した部分である分割部であ
る。

【０００４】この図４に示す巻回型では、誘電体フィル
ム２ａの片面に蒸着電極５を形成した片面金属化フィル
ムと、誘電体フィルム２ｂの片面に分割電極８を形成し
た片面金属化フィルムとを重ねて巻回し、矢印Ａ，Ｂの
方向から金属溶射を施し、図示しない金属溶射電極（メ
タリコン）を形成している。分割電極については、図４
では、各分割電極８に１つのヒューズ部４を設けている
が、その他、図６のようにヒューズ部を設けていない単
純型や、図７のように各分割電極８に複数のヒューズ部
４を付加した型などがあった。また、両面金属化フィル
ムと非金属化フィルムとを巻回したものもある。

【０００５】一方、図５は従来の積層型の金属化フィル
ムコンデンサの斜視図であり、２，１０は誘電体フィル
ム、５は蒸着電極、９は金属溶射電極である。この図５
に示す積層型では、誘電体フィルム２の両面に蒸着電極
５を形成した両面金属化フィルムと、誘電体フィルム１
０からなる非金属化フィルムとを積層し、金属溶射電極
９を形成している。また、片面金属化フィルムを積層し
たものもある。このように積層型では、例えば金属化フ
ィルムを方形に切断したものを積み重ねた構造であるた
め、これで実質的に分割電極構造を構成しているが、保
安機能の動作性を改善するために、さらに前述の蒸着金
属を除去した分割部やヒューズ部を併用し、個々の分割
電極のヒューズ電流値を適切に設定することもなされて
きた。

【０００６】これらのコンデンサの誘電体フィルム２
ａ，２ｂ，２，１０としては、主にポリプロピレン（以
下、ＰＰと略記する）やポリエチレンテレフタレート
（以下、ＰＥＴと略記する）が単独で、あるいは、組み
合わされて用いられる場合が多かった。これらの保安機
能の動作メカニズムは次の通りである。

【０００７】一般に、蒸着電極を用いたフィルムコンデ
ンサではよく知られている通り自己回復性があり、微小
な局部小破壊はこの自己回復性でコンデンサ特性を維持
することが可能であった。しかし、大きめで連続的な局
部小破壊が起こると、自己回復性にも限度があり、コン
デンサが破壊して発煙や発火に至ることがあった。保安
機能は、このような破壊に対応するもので、局部小破壊
の発生した部分の分割電極のみを、大多数の正常なコン
デンサ部分から分離できる構造に特長がある。この構造
では、局部小破壊が連続的に発生することが抑制され、
コンデンサの全破壊が防止されることとなる。

【０００８】また、一方、従来より、ポリフェニレンサ
ルファイドフィルムの耐熱性を利用し、特に耐ハンダ性
に優れた耐熱性のチップ形金属化フィルムコンデンサを
中心にして、特開昭６２−１２４７２１号公報、特開昭
６２−１８８２１３号公報、に開示されているが、これ
らはいずれもコンデンサの実装時のハンダによる瞬時的
高温をクリアすることを主たる目的とした発明であり、
保安機能、すなわち瞬時的高温のクリアではなく、コン
デンサの稼働時の保安機能特性は、念頭に置かれていな
いものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の保安機能付きの
金属化フィルムコンデンサは、比較的低い温度領域で、
優れたコンデンサ特性と保安機能が発揮されたが、例え
ば、９０℃以上の高温領域では、保安機能の動作率が低
下するのが問題であった。すなわち、高温では、コンデ
ンサ素子が収縮し、締まりが大きくなるため、局部小破
壊時に発生する分解ガスの逃げ場がなくなり、保安機能
が順次動作する前に、瞬時に、コンデンサの全破壊（発
煙や発火を伴う）に至るものである。この場合、従来の
誘電体構成では、高温で誘電体が軟化し、誘電体そのも
のの絶縁耐力が低下する。そして、誘電体全体で漏れ電
流が増大し、このジュール発熱で誘電体が溶融して遂に
は、発煙や発火に到る時もあり、この場合、保安機能の
動作性は極めて低くなる。

【００１０】この原因は未だ十分には解明されていない
が、低温での局部破壊時には、ヒューズ部を電気的に断
路するに足り得るパルス電流（局部破壊時の、誘電体と
電極の特異な状態と配置に起因する特異な電流）が発生
するのに対して、上記のような高温での破壊において
は、十分なパルス電流が発生せず、またヒューズ部を断
路するに十分な電流も発生しないと考えられる。

【００１１】この発明の目的は、高温領域での保安機能
の動作性を向上し、発煙や発火を伴う全破壊を防止でき
る金属化フィルムコンデンサを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の金属化フ
ィルムコンデンサは、第１の誘電体フィルム，蒸着金属
膜からなる第１の蒸着電極，第２の誘電体フィルム，お
よび蒸着金属膜からなる第２の蒸着電極を順次重ねて巻
回した金属化フィルムコンデンサであって、第１および
第２の蒸着電極のうち少なくとも一方を分割電極とし、
かつ第１および第２の誘電体フィルムのうち少なくとも
一方をポリフェニレンサルファイドフィルム（以下、Ｐ
ＰＳフィルムと略記する）としたことを特徴とする。こ
の構成による作用メカニズムはまだ十分には解明されて
いないが、次のことが考えられる。第１には、誘電体フ
ィルムの２枚のうち少なくとも１枚をＰＰＳフィルムと
したことにより、ＰＰＳフィルムが少なくとも一層置き
に配置され、その高温（例えば１００〜１５０℃）での
高弾性率と高い熱変形温度のために、破壊時に従来のコ
ンデンサ素子構成でみられた多層に渡る連続的な誘電体
の軟化、あるいは溶融が避けられることとなり、結果的
に保安機能の動作性が著しく改善される。第２には、コ
ンデンサ素子の高温状態での締まりが緩和できることに
より、局部小破壊による発生ガスを容易に拡散できる逃
げ場を提供でき、したがって、局部破壊のエネルギーを
緩和して、突発的な異常破壊（保安機能が動作する前に
瞬時に爆発したり、保安機能が動作できない状態に至る
こと）に至るのを未然に防止することができる。これに
は、ＰＰＳフィルムの高温での低収縮性と高温での高弾
性率が寄与するものと考えられる。

【００１３】請求項２記載の金属化フィルムコンデンサ
は、ＰＰＳフィルムの両面に蒸着金属膜からなる分割電
極を形成した両面金属化フィルムと、ＰＰＳフィルムか
らなる非金属化フィルムとを重ねて巻回している。この
ように誘電体フィルムとしてＰＰＳフィルムを用いたこ
とにより、請求項１と同様、高温領域での保安機能の動
作性を向上し、発煙や発火を伴う全破壊を防止できる。

【００１４】請求項３記載の金属化フィルムコンデンサ
は、ポリプロピレンフィルムの片面に蒸着金属膜からな
る分割電極を形成した第１の片面金属化フィルムと、Ｐ
ＰＳフィルムの片面に蒸着金属膜からなる蒸着電極を形
成した第２の片面金属化フィルムとを重ねて巻回してい
る。このように、一方の誘電体フィルムとしてＰＰＳフ
ィルムを用いたことにより、請求項１と同様、高温領域
での保安機能の動作性を向上し、発煙や発火を伴う全破
壊を防止できる。

【００１５】請求項４記載の金属化フィルムコンデンサ
は、誘電体フィルムと蒸着金属膜からなる分割電極とを
交互に積層した金属化フィルムコンデンサであって、誘
電体フィルムは、少なくとも１層毎にＰＰＳフィルムを
用いたことを特徴とする。このように、誘電体フィルム
の少なくとも１層毎にＰＰＳフィルムを用いたことによ
り、積層型においても、巻回型の請求項１と同様、高温
領域での保安機能の動作性を向上し、発煙や発火を伴う
全破壊を防止できる。

【００１６】請求項５記載の金属化フィルムコンデンサ
は、請求項４記載の金属化フィルムコンデンサにおい
て、分割電極をさらに分割している。請求項６記載の金
属化フィルムコンデンサは、請求項１，２，３，４また
は５記載の金属化フィルムコンデンサにおいて、分割電
極に、電流パス率が０．２〜２０％のヒューズ部を設け
ている。このように、ヒューズ部の電流パス率を０．２
〜２０％とすることが、高温領域での保安機能の動作性
の向上にとって好ましい。

【００１７】請求項７記載の金属化フィルムコンデンサ
は、請求項６記載の金属化フィルムコンデンサにおい
て、ヒューズ部の電流値を１０ｍＡ〜１０００ｍＡとし
ている。このように、ヒューズ部の電流値を１０ｍＡ〜
１０００ｍＡとすることが、高温領域での保安機能の動
作性の向上にとって好ましい。請求項８記載の金属化フ
ィルムコンデンサは、請求項１，２，３，４，５，６ま
たは７記載の金属化フィルムコンデンサにおいて、蒸着
金属膜が２〜６Ω／□のアルミニウム蒸着膜からなる。

【００１８】請求項９記載の金属化フィルムコンデンサ
は、請求項１，２，３，４，５，６または７記載の金属
化フィルムコンデンサにおいて、蒸着金属膜が、メタリ
コン接触近傍部が主電極部より膜厚の厚い亜鉛蒸着膜の
段付き蒸着構造であり、亜鉛蒸着膜は、主電極部におい
て８〜５０Ω／□とし、メタリコン接触近傍部において
２〜７Ω／□としている。

【００１９】請求項１０記載の金属化フィルムコンデン
サは、請求項１，２または３記載の金属化フィルムコン
デンサにおいて、フィルムを巻回する際に熱変形温度が
１２０〜２００℃である巻芯部材を用いている。このよ
うに、熱変形温度が１２０〜２００℃である巻芯部材を
用いることが、高温領域での保安機能の動作性の向上に
とって好ましい。

【００２０】請求項１１記載の金属化フィルムコンデン
サは、請求項１，２または３記載の金属化フィルムコン
デンサにおいて、誘電体として用いるＰＰＳフィルムよ
り熱収縮率が大きな外巻フィルムを設けている。このよ
うに、ＰＰＳフィルムより熱収縮率が大きな外巻フィル
ムを用いることが、高温領域での保安機能の動作性の向
上にとって好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。〔第１の実施の形態〕図１（ａ）はこの発明の第１の実
施の形態の金属化フィルムコンデンサの構造を示す部分
断面図であり、図１（ｂ）はその金属化フィルムを示す
平面図である。図１において、３は蒸着金属の形成され
ていないマージン部、４はヒューズ部、６は分割電極８
を形成するために蒸着金属を除去した部分である分割
部、７はヒューズ部４を形成するために蒸着金属を除去
した部分、１１ａ，１１ｂはＰＰＳフィルム、１１Ａは
両面金属化フィルムである。

【００２２】この金属化フィルムコンデンサは、巻回型
であり、ＰＰＳフィルム１１ａの両面にヒューズ部４を
有する分割電極８を形成した両面金属化フィルム１１Ａ
と、非金属化フィルムのＰＰＳフィルム１１ｂとを重ね
て巻回し、さらに外巻フィルムとしてＰＰＳフィルムよ
り熱収縮率が大きなＰＰフィルム（図示せず）を巻回し
ている。

【００２３】〔第２の実施の形態〕図２（ａ）はこの発
明の第２の実施の形態の金属化フィルムコンデンサの構
造を示す部分断面図であり、図２（ｂ）はその金属化フ
ィルムを示す平面図である。図２において、３は蒸着金
属の形成されていないマージン部、４はヒューズ部、６
は分割電極８を形成するために蒸着金属を除去した部分
である分割部、７はヒューズ部４を形成するために蒸着
金属を除去した部分、１２はＰＰフィルム、１１ｃはＰ
ＰＳフィルム、１２Ａ，１２Ｂは片面金属化フィルムで
ある。

【００２４】この金属化フィルムコンデンサは、巻回型
であり、ＰＰフィルム１２の片面に３か所のヒューズ部
４を有する分割電極８を形成した片面金属化フィルム１
２Ａと、ＰＰＳフィルム１１ｃの片面に同様に３か所の
ヒューズ部４を有する分割電極８を形成した片面金属化
フィルム１２Ｂとを重ねて巻回し、さらに外巻フィルム
としてＰＰＳフィルムより熱収縮率が大きなＰＰフィル
ム（図示せず）を巻回している。

【００２５】

【実施例】

〔第１の実施例〕第１の実施例では、第１の実施の形態
における実施例を説明する。図１に示すように、ＰＰＳ
フィルム１１ａ（厚さ６μｍ）の両面蒸着フィルムを用
いてその両面に、レーザのトリミング技術を用いて分割
電極８（分割電極幅：２０ｍｍ）を形成した。ヒューズ
部４は各分割電極８につき１カ所で、幅が０．６ｍｍ、
長さが１ｍｍであった。したがって、電流パス率は３％
である。分割電極８となる蒸着金属はアルミニウムで、
蒸着膜抵抗値は３．５Ω／□であった。このとき、各分
割電極８のヒューズ部４のヒューズ電流値は、平均４７
ｍＡであった。合わせフィルムにＰＰＳフィルム１１ｂ
（厚さ６μｍ）を用い、重ねてプラスチック製ボビン
（図示せず）に巻回した。次に、ＰＰＳフィルムより１
００℃における熱収縮率が大きなフィルムとして、厚さ
２５μｍのＰＰフィルム（図示せず）を採用し、外巻に
１０ターン巻回し、２５μＦのコンデンサ素子を得た。

【００２６】次に、図示しないが、金属溶射を施し、さ
らに、１２０℃／真空中で１５時間予備エージングし
た。このとき、ボビンの材料は、ポリプロピレンで熱変
形温度が１３８℃（１８．６ｋｇ／ｃｍ²荷重）のもの
を用いた。つぎに、電極を取り出し、ＰＢＴ製のケース
に格納して、エポキシ樹脂を注型し、９５℃で熱硬化し
て外装し、評価用コンデンサを得た。試料数は、１０個
である。これらのコンデンサを用いて、１２０℃／ＡＣ
３２０Ｖの条件の課電試験をしたところ、全数保安機能
が動作し、静電容量が半分以下になったものの、発煙や
発火は全く無く、保安機能の動作性が十分なことが分か
った。

【００２７】なお、電流パス率Ｐ（％）は次の数１で定
義される。

【００２８】

【数１】Ｐ＝（Σｄ_i／Ｄ）×１００なお、数１において、ｄ_iはヒューズ部の幅（ｍｍ）、
Ｄは分割電極幅（ｍｍ）である。〔第２の実施例〕第２の実施例では、第２の実施の形態
における実施例を説明する。

【００２９】図２に示すように、ＰＰフィルム１２（厚
さ６μｍ）およびＰＰＳフィルム１１ｃ（厚さ６μｍ）
の片面蒸着フィルムを用いて、それぞれの蒸着面に、レ
ーザのトリミング技術を用いて分割電極８（分割電極
幅：８０ｍｍ）を形成した。分割電極８のヒューズ部４
は３か所でそれぞれ幅が０．４ｍｍ、長さが１．５ｍｍ
であった。したがって、電流パス率は、１．５％であ
る。分割電極８となる蒸着金属は亜鉛であり、金属溶射
接触部（メタリコン接触近傍部）８ｂが主電極部８ａよ
り厚くなった段付き蒸着構造で、蒸着膜抵抗値は、金属
溶射接触部８ｂが平均３．０Ω／□で、主電極部８ａが
１５〜３０Ω／□であった。この時、ヒューズ電流値は
９０ｍＡであった。このように、分割電極８を形成した
片面金属化フィルム１２Ａと１２Ｂとを重ねてプラスチ
ック製ボビン（図示せず）に巻回した。次に、ＰＰＳフ
ィルムより１００℃における熱収縮率が大きなフィルム
として、厚さ２５μｍのＰＰフィルム（図示せず）を採
用し、外巻に１０ターン巻回し、５０μＦのコンデンサ
素子を得た。

【００３０】次に、図示しないが、金属溶射を施し、さ
らに、１２０℃／真空中で１５時間予備エージングし
た。このとき、ボビンの材料は、ポリプロピレンで熱変
形温度が１３０℃（１８．６ｋｇ／ｃｍ²荷重）のもの
を用いた。つぎに、電極を取り出し、ＰＢＴ製のケース
に格納して、エポキシ樹脂を注型し、９５℃で熱硬化し
て外装し、評価用コンデンサを得た。試料数は、１０個
である。これらのコンデンサを用いて、１１０℃／ＡＣ
３２０Ｖの条件の課電試験をしたところ、全数保安機能
が動作し、静電容量が半分以下になったものの、発煙や
発火は全く無く、保安機能の動作性が十分なことが分か
った。

【００３１】〔第１の比較例〕この第１の比較例では、
図２に示す片面金属化フィルム１２Ａを２枚重ねて巻回
し、さらに外巻フィルムとしてＰＰＳフィルムより熱収
縮率が大きなＰＰフィルム（図示せず）を巻回してい
る。すなわち、図２のＰＰフィルム１２（厚さ６μｍ）
の片面蒸着フィルムを用いて、それぞれの蒸着面に、レ
ーザのトリミング技術を用いて分割電極８（分割電極
幅：８０ｍｍ）を形成した。分割電極８のヒューズ部４
は３か所でそれぞれ幅が０．４ｍｍ、長さが１．５ｍｍ
であった。分割電極８となる蒸着金属は亜鉛であり、金
属溶射接触部８ｂが主電極部８ａより厚くなった段付き
蒸着構造で、蒸着膜抵抗値は、金属溶射接触部８ｂが平
均３．０Ω／□で、主電極部８ａが１５〜３０Ω／□で
あった。このように、分割電極８を形成した片面金属化
フィルム１２Ａを２枚重ねてプラスチック製ボビンに巻
回した。次に、ＰＰＳフィルムより１００℃における熱
収縮率が大きなフィルムとして、厚さ２５μｍのＰＰフ
ィルムを採用し、外巻に１０ターン巻回し、５０μＦの
コンデンサ素子を得た。

【００３２】次に、金属溶射を施し、さらに、１２０℃
／真空中で１５時間予備エージングした。このとき、ボ
ビンの材料は、ポリプロピレンで熱変形温度が１３０℃
（１８．６ｋｇ／ｃｍ²荷重）のものを用いた。つぎ
に、電極を取り出し、ＰＢＴ製のケースに格納して、エ
ポキシ樹脂を注型し、９５℃で熱硬化して外装し、評価
用コンデンサを得た。試料数は、１０個である。これら
のコンデンサを用いて、１１０℃／ＡＣ３２０Ｖの条件
の課電試験をしたところ、保安機能が動作したものは、
２個だけで、他の８個は発煙し発火に至り、保安機能の
動作性が十分でないことが分かった。

【００３３】〔第２の比較例〕第２の比較例では、図２
に示す分割電極８を形成した片面金属化フィルム１２Ａ
と、図３に示すＰＥＴフィルム（厚さ６μｍ）１３に分
割していない蒸着電極５を形成した片面金属化フィルム
１３Ａとを重ねてプラスチック製ボビンに巻回した。片
面金属化フィルム１３Ａの蒸着電極５も分割電極８と同
様、亜鉛からなる段付き蒸着構造である。あとは、第１
の比較例と全く同様にして、２５μＦのコンデンサを１
０個作成し、試験に供したところ、保安機能が動作した
のは１個だけで、他の９個は、発煙し発火に至り、保安
機能の動作性が十分でないことが分かった。

【００３４】以上のことから、第１，第２の実施例のよ
うに、少なくとも一方の誘電体フィルムにＰＰＳフィル
ムを用いることにより、その高温（例えば１００〜１５
０℃）での高弾性率と高い熱変形温度のため、破壊時に
従来のコンデンサ素子構成でみられた多層に渡る連続的
な誘電体の軟化、あるいは溶融が避けられることとな
り、結果的に保安機能の動作性が著しく改善される。ま
た、ＰＰＳフィルムの高温での低収縮性と高温での高弾
性率のため、コンデンサ素子の高温状態での締まりが緩
和できることにより、局部小破壊による発生ガスを容易
に拡散できる逃げ場を提供でき、局部破壊のエネルギー
を緩和して、突発的な異常破壊に至るのを未然に防止す
ることができる。

【００３５】なお、第１の実施例では誘電体フィルムと
して２枚のＰＰＳフィルムを用い、第２の実施例ではＰ
ＰＳフィルムと組み合わす誘電体フィルムとして、ＰＰ
の例を挙げて説明したが、この発明はこれらに限定され
るものではなく、ＰＰＳフィルムと組み合わす誘電体フ
ィルムとして、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテ
ルケトンなど他のフィルムを用いることができる。ま
た、誘電体フィルムの厚さは、特に限定するものではな
いが１〜３０μｍの範囲で用いられ、特に４〜１０μｍ
がこの発明の効果が著しく現れる。

【００３６】また、蒸着電極に用いる金属材料として
は、アルミニウム、亜鉛、錫、金、銀、インジウム、
銅、などの中から選ばれ、単独で、あるいは、多層にし
て、また、複数種類の合金や混合物として蒸着され用い
られることができる。アルミニウム電極では、抵抗値が
２〜６Ω／□の範囲で用いられるが、特に２．５〜４Ω
／□が好ましい。また、亜鉛の段付き電極では、金属溶
射接触部が２〜７Ω／□で、主電極部が８〜５０Ω／□
の範囲で使われるが、特に、主電極部は１５〜３０Ω／
□が好ましい。亜鉛蒸着の下地核材料は、銅、銀、アル
ミニウム、錫、インジウムなどが適するが、とりわけ
銅、銀それにアルミニウムが有効であり、中でも銅が格
別に優れる。

【００３７】一方、分割電極に関しては、二極のうち、
最低一極で効果が発揮されるため、一極だけ分割電極に
しても、二極とも分割電極にしてもどちらでもよい。ま
た、ヒューズ部が無くても本発明は有効である。保安機
構パターン（保安機構のために形成される非蒸着ライン
あるいは非蒸着部のパターン）は、所謂、ＴＤマージ
ン、ＭＤマージン、Ｔマージンなどが組み合わされてよ
い。なお、ＰＰＳフィルムとＰＰフィルムが組み合わさ
れる場合は、ＰＰフィルムに分割電極が施されるのが望
ましい。理由は、金属溶射による電極導出が優れるため
である。

【００３８】次に、ヒューズ部の電流パス率は、０．２
〜２０％の間で用いられ、特に０．５〜５％が好まし
く、段付き電極を採用するときには、０．５〜１．９％
が最も望ましいことがわかった。次に、この分割電極の
ヒューズ電流値は、１０ｍＡ〜１０００ｍＡの範囲で用
いられ、特に、３０〜２００ｍＡが、ＰＰＳフィルムと
組み合わされるこの発明では好ましいことがわかった。
亜鉛の段付き蒸着電極を使用するときは、特に、１０ｍ
Ａ〜３００ｍＡで用いられ、３０〜１２０ｍＡが特に好
ましいことがわかった。１０ｍＡ以下になると、コンデ
ンサの実稼働中に容量減少が大になる現象が現われるた
め好ましくない。

【００３９】蒸着金属を除去した部分６（分割部），７
の形成には、レーザや放電による蒸着膜のトリミング技
術や、オイルや型をマスキングに用いた蒸着技術が応用
される。この発明の実施例では、外巻フィルムとして、
ＰＰフィルムの例を示したが、これ以外にポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
塩化ビニリデン、などのフィルムが用いられることがで
き、好適である。

【００４０】この発明では、巻芯部材の熱変形温度が１
２０〜２００℃の範囲の材料が選ばれて用いられるが、
特に、１２０〜１４０℃のものが保安機能の動作性から
特に好ましいことがわかった。この発明は、望ましくは
最高許容温度（ＪＩＳＣ−４９０８に準じる）が１０
０℃以上のコンデンサに好適であり、１１０〜１５０℃
のコンデンサで最適となる。

【００４１】なお、上記の発明の実施の形態および実施
例では、巻回型コンデンサの例を示したが、図５のよう
な積層型コンデンサに適用しても同様の効果を得ること
ができる。近年、乾式の金属化フィルムコンデンサに対
する要望が増大する中で、保安機能性の信頼性をさらに
向上することが大きな課題であり、特に、従来の課題で
あった高温領域での保安機能の信頼性を確保するこの発
明は、安全性の社会的影響の大きさを考慮して極めて重
要な発明である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、少なくとも一層置きの誘
電体フィルムとしてＰＰＳフィルムを用いることによ
り、その高温（例えば１００〜１５０℃）での高弾性率
と高い熱変形温度のため、破壊時に従来のコンデンサ素
子構成でみられた多層に渡る連続的な誘電体の軟化、あ
るいは溶融が避けられることとなり、結果的に保安機能
の動作性が著しく改善される。また、ＰＰＳフィルムの
高温での低収縮性と高温での高弾性率のため、コンデン
サ素子の高温状態での締まりが緩和できることにより、
局部小破壊による発生ガスを容易に拡散できる逃げ場を
提供でき、局部破壊のエネルギーを緩和して、突発的な
異常破壊に至るのを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態の金属化
フィルムコンデンサの構造を示す部分断面図、（ｂ）は
その金属化フィルムを示す平面図。

【図２】（ａ）はこの発明の第２の実施の形態の金属化
フィルムコンデンサの構造を示す部分断面図、（ｂ）は
その金属化フィルムを示す平面図。

【図３】第２の比較例で用いる金属化フィルムを示す平
面図。

【図４】従来の巻回型の金属化フィルムコンデンサを解
体した斜視図。

【図５】従来の積層型の金属化フィルムコンデンサの斜
視図。

【図６】従来例における金属化フィルムを示す平面図。

【図７】従来例における金属化フィルムを示す平面図。

【符号の説明】

３マージン部４ヒューズ部６分割部（蒸着金属を除去した部分）７蒸着金属を除去した部分８分割電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）フィルム１１Ａ両面金属化フィルム１２ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム１２Ａ，１２Ｂ片面金属化フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田英一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の誘電体フィルム，蒸着金属膜から
なる第１の蒸着電極，第２の誘電体フィルム，および蒸
着金属膜からなる第２の蒸着電極を順次重ねて巻回した
金属化フィルムコンデンサであって、前記第１および第２の蒸着電極のうち少なくとも一方を
分割電極とし、かつ前記第１および第２の誘電体フィル
ムのうち少なくとも一方をポリフェニレンサルファイド
フィルムとしたことを特徴とする金属化フィルムコンデ
ンサ。
【請求項２】ポリフェニレンサルファイドフィルムの
両面に蒸着金属膜からなる分割電極を形成した両面金属
化フィルムと、ポリフェニレンサルファイドフィルムか
らなる非金属化フィルムとを重ねて巻回した金属化フィ
ルムコンデンサ。
【請求項３】ポリプロピレンフィルムの片面に蒸着金
属膜からなる分割電極を形成した第１の片面金属化フィ
ルムと、ポリフェニレンサルファイドフィルムの片面に
前記蒸着金属膜からなる蒸着電極を形成した第２の片面
金属化フィルムとを重ねて巻回した金属化フィルムコン
デンサ。
【請求項４】誘電体フィルムと蒸着金属膜からなる分
割電極とを交互に積層した金属化フィルムコンデンサで
あって、前記誘電体フィルムは、少なくとも１層毎にポリフェニ
レンサルファイドフィルムを用いたことを特徴とする金
属化フィルムコンデンサ。
【請求項５】分割電極をさらに分割した請求項４記載
の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項６】分割電極に、電流パス率が０．２〜２０
％のヒューズ部を設けた請求項１，２，３，４または５
記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項７】ヒューズ部の電流値を１０ｍＡ〜１００
０ｍＡとした請求項６記載の金属化フィルムコンデン
サ。
【請求項８】蒸着金属膜が２〜６Ω／□のアルミニウ
ム蒸着膜からなる請求項１，２，３，４，５，６または
７記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項９】蒸着金属膜が、メタリコン接触近傍部が
主電極部より膜厚の厚い亜鉛蒸着膜の段付き蒸着構造で
あり、前記亜鉛蒸着膜は、前記主電極部において８〜５
０Ω／□とし、前記メタリコン接触近傍部において２〜
７Ω／□とした請求項１，２，３，４，５，６または７
記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項１０】フィルムを巻回する際に熱変形温度が
１２０〜２００℃である巻芯部材を用いた請求項１，２
または３記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項１１】誘電体として用いるポリフェニレンサ
ルファイドフィルムより熱収縮率が大きな外巻フィルム
を設けた請求項１，２または３記載の金属化フィルムコ
ンデンサ。