JPS5824005B2 - 金属化誘電体コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属化フィルムまたは金属化紙によって構成
される金属化誘電体コンデンサに関するものである。

誘電体例えばポリプロピレンフィルムに金属を蒸着した
ものによって構成された金属化誘電体コンデンサは、誘
電体フィルムの高耐電圧のため、定格電圧がコンデンサ
の部分放電開始電圧以上で設計される場合が少なくない
が、この場合、コンデンサの部分放電によって、蒸着金
属が飛散し。

コンデンサ静電容量の減少の原因となる。

そのため、誘電体フィルムと蒸着金属との付着強度、お
よび蒸着金属同志の付着強度が要求される。

従来。蒸着金属として例えば亜鉛を用いる場合、蒸着膜
強度の向上および蒸着膜の均一化を図るため、亜鉛蒸着
の前に、銀、銅などの予備蒸着を行なう方法が用いられ
るが、この方法では、コンデンサにかかる耐電圧に対し
て誘電体と蒸着金属膜との付着強度が充分でないという
欠点があった。

また、従来、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム、または紙などの誘電体に対して
は、アルミニウム蒸着金属はすぐれた付着強度を有する
ことが知られている。

しかし、金属化誘電体コンデンサは、素子形成後リード
線引出しのために素子両端面に溶融金属の吹きつけが施
され、この際、使用される亜鉛、ハンダ等の金属に対し
てアルミニウムは、亜鉛よりも接着強度が低いという欠
点があった。

本発明の目的は、前述の問題点にかんがみ、金属化コン
デンサの電極の二層蒸着における金属の適切な選択を行
うことにもとづき、誘電体に対する金属層の付着強度を
増大し、高電圧印加の場合にも部分放電にもとづく蒸着
金属飛散による静電容量およびｔａｎδ特性の劣化の少
ない金属化誘電体コンデンサを得、かつ、素子端部の金
属溶射部の強度の向上した金属化コンデンサを得ること
にある。

本発明においては、誘電体上にアルミニウムの第１蒸着
層を設け、該第１蒸着層の全面に亜鉛の第２蒸着層を設
け、該第１および第２の蒸着層より成る導電層によって
電極を構成したことを特徴とする金属化誘電体コンデン
サが提供される。

添付図面について１本発明の詳細な説明する。

第１図において、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム、紙等の誘を体１の上に１例
えば４〜４００人の厚さのアルミニウム第１蒸着層２を
蒸着し、更にその上に例えば１００〜１０００人の厚さ
の亜鉛第２蒸着層３を蒸着する。

これを巻回することにより、アルミニウムおよび亜鉛の
蒸着層を電極とする金属化誘電体コンデンサ素子を得、
該コンデンサ素子の両端面に亜鉛溶融金属を吹きつけて
端子部を形成させる。

第１図に示される本発明の実施例としての金属化誘電体
コンデンサと、従来形の金属誘電体コンデンサとの比較
のための実験を行った結果を以下に記述する。

実験例 １ 、第２図は、亜鉛金属溶射を施した金属化ポリプロピレ
ンフィルムコンデンサ素子を熱硬化性エポキ樹脂によっ
て外気から遮断した。

無含浸型コンデンサの電圧対ｔａｎδａｎδ示す。

ａは本発明の実施例、ｂは従来形の、銅の予備蒸着を行
った亜鉛蒸着の場合、Ｃはアルミニウムのみを蒸着した
場合を、それぞれ示す。

横軸の印加電圧値は定格電圧Ｅに対する比率であられす
。

測定条件は、温度は２３℃１周波数は６０Ｈｚ、試験個
数は２０個である。

第２図からも明らかなように１本発明の実施例は電圧対
ｔａｎδａｎδ良好である。

これは１本発明によれば、コンデンサ素子と溶射金属と
の付着強度がすぐれていることによるものと解される。

第３図は、第２図におけると同じものについて。

９０℃雰囲気中で部分放電開始電圧以上での交流電圧連
続印加による。

コンデンサ静電容量変化率を示す。

測定条件は、温度２３℃、測定電圧ｌＫ１１ｚ。６ｖで
ある。

第４図は、第３図におけると同じものについて飾δ特性
の変化を示す。

測定条件は、温度２３℃。測定電圧Ｉ ＫＨｚである。

第５図は、第２図にεけると同じものについて、９０℃
雰囲気中における交流電圧段階昇圧破壊試験の結果を示
す。

試験条件は、定格電圧をＥとし、０．２５Ｅ７１分間ス
テップアップである。

第３．４．５図におけるａ、ｂ。Ｃは第２図におけると
同じものをあられす。

第３，４図の部分放電開始電圧以上での交流電圧連続印
加試験では、明らかに部分放電による蒸着金属飛散が、
コンデンサ静電容量の減少、さらにｔａｎδａｎδ劣化
として、特にｂとＣにあられれているが１本発明の実施
例であるａでは１部分放電に対してすぐれていることを
示している。

さらに、第５図の交流電圧段階昇圧破壊試験でも、すぐ
れた耐電圧を示している。

これは１本発明による金属化ポリプロピレンコンデンサ
における部分放電に対する蒸着金属膜強度の向上をあら
れす。

実験例 ２ 第６図は、素子両端面に亜鉛金属溶射を施した金属化ポ
リエチレンテレフタレートフィルムコンデンサ素子を熱
硬化性エポキシ樹脂で外気から遮断した無含浸型コンデ
ンサの電圧対ｔａｎδａｎδ示す。

測定条件は、温度２３°Ｃ１印加電圧６０Ｈｚ。試験個
数２０個である。

横軸の印加電圧は定格電圧Ｅに対する比率であられす。

ｄは本発明の実施例、ｅは従来形の銅の予備蒸着の上に
亜鉛蒸着を行ったものである。

第７図は、第６図におけると同じものについて、６５℃
雰囲気中で、印加電圧６０Ｈｚ、試験個数２０個とした
場合の、交流連続電圧印加によるｔａｎδａｎδ示す。

測定条件は、電圧６０Ｈｚ、温度２３℃である。

ｄ、ｅは第６図におけると同じものをあられす。

第８図は、第６図におけると同じものについて、２３℃
雰囲気、定格電圧をＥとして０．２５Ｅ７１分間ステッ
プアップ、試験個数２０個、という試験条件下における
、交流電圧段階昇圧破壊試験の結果を示す。

ｄ、ｅは第６図におけると同じものをあられす。

第６．７．８図から明らかなように１本発明の実施例に
おいては、コンデンサの電圧対ｔａｎδａｎδ交流電圧
連続印加試験によるｔａｎδａｎδ改善され。

また、交流電圧段階昇圧破壊試験による耐電圧が改善さ
れている。

実験例 ３ ハンダ金属溶射を施した金属化紙コンデンサ素子を、ポ
リブデン絶縁油に含浸した含浸型コンデンサの電圧対ｔ
ａｎδａｎδ第９図に、交流電圧連続印加試験の結果を
第１０図に、交流電圧段階昇圧破壊試験を示す。

第９図の測定条件は、温度７５℃、印加電圧６０ Ｈｚ
、試験個数２０個である。

横軸の印加電圧値は定格電圧Ｅに対する比率であられす
。

第１０図の試験条件は、温度６５℃、試験個数２０個で
あり、測定条件は、温度７５°Ｃ１印加電圧６０ Ｈｚ
である。

第１１図の試験条件は温度２３℃、定格電圧をＥとして
０．２５Ｅ／１分間ステップアップ、試験個数２０個、
である。

第９゜１０．１１図においてｆは本発明の実施例、ｇは
従来形の銅の予備蒸着の上に亜鉛蒸着を行ったものであ
る。

第９，１０．１１図から明らかなように１本発明の実施
例においては、コンデンサの電圧対ｔａｎδ特性、特性
型交流電圧連続印加試験ｔａｎδａｎδ改善され、また
、交流電圧段階昇圧破壊試験による耐電圧が改善されて
いる。

以上の実験結果からも見られるように１本発明の実施例
によれば、誘電体と蒸着金属との付着強度および蒸着金
属同志の付着強度が向上し、静電容量変化率、 ｔａｎ
δ、耐電圧等の諸特性が改善された金属化誘電体コンデ
ンサが得られ、また、コンデンサ素子端部の金属溶射部
の強度の向上した金属化誘電体コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての金属化誘電体コンデ
ンサ素子の基本的構成をあられす断面図。 第２図ないし第１１図は本発明の説明のための実験例を
あられすグラフ図である。 （符号の説明）、１・・・・・・誘電体、２・・・・・
・第１蒸着層、３・・・・・・第２蒸着層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体上にアルミニウムの第１蒸着層を設け。 該第１蒸着層の全面に亜鉛の第２蒸着層を設け、該第１
   および第２の蒸着層より成る導電層によって電極を構成
   したことを特徴とする金属化誘電体コンデンサ。