JPS5986212A - フイルムコンデンサ - 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、フィルムコンデンサに関し、さらに詳しくは
プラスチックフィルム上に設けられた金属薄膜電極の構
造に関する。

従来例の構成とその問題点 従来より、金属化フィルムコンデンサの金属薄膜電極と
しては、アルミニウムと亜鉛とが主として用いられてい
る。各々の特徴を簡単に述べれば、アルミニウムを用い
た場合には、自゛己回儂性に優れているけれども、連続
耐用試験において静電容量の減少が問題となる。まだ亜
鉛を用いる場合には、連続耐用試験において、アルミニ
ウムよりも静電容量の減少は少ないが、自己回復性に劣
り、より低い電圧で絶縁破壊に至ってしまうという欠点
がある。これを改善するために、例えば亜鉛とアルミニ
ウムの二層の金属薄膜電極を用いること、あるいは両者
の合金を金属薄膜電極に用いることが既に提案されてい
るが、両者の長所だけを生かすことは困難であるのが実
情であり、本格的に実用に供されてはいない。

発明の目的 本発明は、自己回復性に優れ、しかも連続耐用試験にお
ける静電容量の減少の少ない新規な金属薄膜電極を備え
たフィルムコンデンサを提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、プラスチックフィ
ルム上に金属薄膜電極としてアルミニウムマタハアルミ
ニウム合金を設けてなるフィルムコンデンサにおいて、
前記アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面が端面
電極を設ける沿辺部を除いて酸化されており、その酸化
被膜層の厚さが１００八以上であることを特長とするも
のである。

実施例の説明 以下に本発明の一実施例の詳細を図を用いて述べる。

第１図は、本発明によるフィルムコンデンサの一実施例
を示す図である。すなわちプラスチックフィルム１上に
設けられたアルミニウムまたはアルミニウム合金からな
る金属薄膜電極２の表面が端面電極を設ける沿辺部を除
いて酸化されている構造を示すものであり、金属薄膜電
極２０表面にあるのが厚さが１００八以上の酸化被膜層
３である１、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表
面は、大気中においてはわずかに酸化されて内部を保護
することが知られているが、この酸化被膜の厚さは１０
〜２０入とされており、本発明にいう酸化被膜層とは異
なって、厚さも薄く、部分放電による活性酸素に対して
も侵触され易いものである。第１図では、この理由によ
り、大気中、室温で形成される酸化被膜は省略して描い
ている。

本発明の特徴は、１つには、金属薄膜電極を酸化させて
酸化被膜層を形成したことによる金属薄膜電極の構造に
ある。初めに均一な厚さの金属薄膜電極を形成し、その
後に端面電極を形成する沿辺部を除いて活性酸素による
酸化を行うと、第１図に示すように酸化された部分は酸
化被膜層３を形成するが、酸化被膜層３に消費された金
属の分だけ、金属薄膜電極２の厚みは減少する。これに
よって端面電極を形成する沿辺部は金属薄膜電極２の厚
さが厚く、対向する部分の金属薄膜電極２の厚さは薄く
なって、いわゆる端部補強電極構造あるいは段付蒸着構
造と呼ばれる金属薄膜電極２が得られる。さらに、アル
ミニウムの金属薄膜電極を用いたフィルムコンデンサを
連続耐用試験にかけた時の静電容量の減少は部分放電に
よって発生する活性酸素がアルミニウムと反応して、絶
縁物である酸化アルミニウムに変えることが原因である
が、あらかじめ活性酸素で処理して厚い酸化被膜層３を
形成しておくと、この酸化被膜層３がバリアーとなって
部分放電自体の発生と活性酸素による金属薄膜電極２の
酸化とを抑制する。この結果、本発明によるフィルムコ
ンデンサは、優れた自己回復性と、連続耐用試験時の静
電容量の安定性とを両立させることができる。

第２図には本発明の他の実施例を示す。この場合は、両
面金属化フィルムと合せフィルムとを用いる構成である
が、合せフィルムはプラスチックフィルム４の表面に酸
化被膜層６を設けて、部分放電の熱や活性酸素により、
プラスチックフィルム４が分解することを防ぐようにし
ている。両面金属化フィルムにおいても、部分放電にさ
らされると考えられるプラスチックフィルム１の表面に
は酸化被膜層３を設けてプラスチックの分解を防ぐよう
に構成されている。

本発明の構成は、プラスチックフィルムにまず金属薄膜
電極を蒸着し、その後に金属酸化物を例えばスパッタリ
ングによって付着させても得られるが、金属薄膜電極２
の表面を一部酸化させる方が簡易であり、また欠陥部の
少ない酸化被膜層が得られる。

以下に具体的実施例を示す。

実施例 厚さ６μｍのポリプロピレンフィルムの片側ニアルミニ
ウムを装着した後に、端面電極を設ける側の沿辺部をテ
ープマージンで覆って酸化させた。

酸化させる方法は一口で言えば低気圧中でのグロー放電
処理である。条件は真空度がビラニー型真空計の指示で
１〜５Ｔｏｒｒ、対向電極と金属薄膜電極との距離は３
〜３ｏＩＩＩＩ＋＋１印加電圧は交流で３００〜５ｏｏ
ｖである。なお、金属薄膜電極を陽極として交流半波電
圧を印加する方がより条件を出し易い。処理槽中の酸素
は金属薄膜電極が酸化されるに従って減少するので、リ
ークバルブ等より常に放電部に新鮮な酸素を導入するよ
うにする。酸化被膜層の厚さは放電電圧、電極間距離に
よっても変化させられるが、処理時間（金属化プラスチ
ックフィルムが放電にさらされる時間）をとの距離２０
　ｍｍ　１交流電圧７００ｖの条件では、金属化プラス
チックフィルムを動かさないでいると、酸化被膜層の厚
さが数１００人になるとグロー放電が消滅してしまう。

上述したような条件により、アルミニウムを蒸着したポ
リプロピレンフィルムを連続的に酸化処理した後に、一
対を巻き取って、亜鉛の端面電極を設けた。このフィル
ムコンデンサ素子に、リード線を半田付けし、ケースに
収納した後に、エポキシ樹脂で封止して完成品としだ。

試験は８６°Ｃ１４４０■の連続耐用試験を行った。

第３図は、連続耐用試験の結果を示す図である。

Ｄは通常の酸化処理をしない金属薄膜電極をもつフィル
ムコンデンサであり、蒸着膜抵抗値は３．５Ω／口であ
る。Ａ、Ｂ、Ｃは酸化処理した金属薄膜電極をもつフィ
ルムコンデンサであり、Ａ、Ｂが本発明の、Ｃが本発明
でないコンデンサであり、対向部の金属薄膜電極の厚さ
は蒸着膜抵抗値にして３．５Ω／口である。また酸化被
膜層の厚さは、Ａ＝４００人、Ｂ＝１００人、Ｃ＝６０
八である。

なお、酸化被膜層の厚さは、酸化被膜層を誘電体とする
５Ｉ＋＋＋＋Ｉ口のコンデンサを作成し、酸化被膜層の
誘電率を７として、静電容量からの割算で求めた。なお
、１００八未満ではコンデンサにならないので蒸着膜抵
抗値による外挿である。また酸化処理前の金属薄膜電極
の蒸着膜抵抗値は、Ａが１．８Ω／口、Ｂが２．９Ω／
口、Ｃが３．１Ω／口である。

第３図から明らかなように従来の金属薄膜電極によるフ
ィルムコンデンサＤでは、１０００時間以前に静電容量
の減少が一４チを超えてしまうのに対して、本発明によ
るフィルムコンデンサＡ、Ｂでは、１０００時間後の静
電容量の減少が各々、−１チ以内、−２俤程度（なお、
Ｃでは一３％程度）と小さくなっている。ただし、酸化
被膜層の薄いＣでは１０００時間以降に傾きが急になり
、時間とともに静電容量が減少するのに対して、酸化被
膜層が１００Å以上のフィルムコンデンサＡ。

Ｂでは、少なくとも３０ｏＯ時間までは静電容量の減少
は、片対数のグラフでほぼ直線であり、時間に対して飽
和傾向にある。

連続耐用試験後のフィルムコンデンサの分解観察によっ
ても、フィルムコンデンサＤ、Ｃは対向部において数多
くの円形の金属薄膜電極の酸化痕跡が見られるのに対し
て、本発明によるフィルムコンデンサＡ、Ｂではその数
、直径ともに小さい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明による金属薄膜電
極構造をもつフィルムコンデンサは、優れた自己回復性
と、連続耐用試験における静電容量の減少が少ないこと
により、より高電位傾度設計を可能にするものであり、
その産業性は犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明によるフィルムコンデンサの各
実施例の断面図、第３図は本発明によるフィルムコンデ
ンサト従来のフィルムコンデンサとの連続耐用試験の結
果を示す図である。 １・・−・・・プラスチックフィルム、２・・・・・金
属薄膜電極、３・・・−酸化被膜層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ？　　　　３ 第２図 、？ 第３図 よη 、４　　　　　’Ｕｆｆ６ｐＪｏａ８１ｓ１　　ｔｔｖ
イＪ【

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチックフィルム上に金属薄膜電極としてアルミニ
   ウムまだはアルミニウム合金を設け、前記アルミニウム
   またはアルミニウム合金の表面が端面電極を設ける沿道
   部を除いて酸化されており、その酸化被膜層の厚さが１
   ００八以上、であることを特徴とするフィルムコンデン
   サ。