KR100564669B1 - 금속화 필름콘덴서용 증착필름및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 권취형 또는 적층형의 금속화 필름콘덴서에 사용되는 금속증착 플라스틱필름및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭방향보다 길이방향이 긴 마름모의 분할전극으로 패턴화시켜 개선된 금속증착 플라스틱필름의 증착방법을 통하여 콘덴서의 소형화와 더불어 높은 안정성을 갖도록 금속화 필름콘덴서의 품질을 향상시킬 수 있는 금속화 필름콘덴서용 증착필름및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 금속화 필름콘덴서용 증착필름은, 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화필름 콘덴서에 있어서, 상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부를 갖는 구조를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 금속화 필름콘덴서용 증착필름을 제조하는 방법은, 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화 필름콘덴서에 있어서, 상기 마름모꼴 분할 전극을 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름의 폭치수에 따라 폭방향으로의 분할전극은 2 개 - 15개의 구조를 갖는 것을 그 특징으로 한다.
금속화 필름콘덴서, 증착필름의 제조방법, 증착필름, 콘덴서, 캐패시터
Description
도 1 은 보안기능 플라스틱 필름을 도시해 놓은 사시도,
도 2 및 도 3 은 종래의 금속화 필름콘덴서용 증착필름을 제조하는 방법으로 만들어진 패턴형상도들,
도 4 는 본 발명의 실시예에 관한 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법을 사용하여 만들어진 패턴형상도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 플라스틱필름 2 : 증착금속
3 : 분리부 4, 7 : 휴즈부
5 : 분할전극 6 : 마진부
본 발명은 권취형 또는 적층형의 금속화 필름콘덴서에 사용되는 금속증착 플라스틱필름및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭방향보다 길이방향이 긴 마름모의 분할전극으로 패턴화시켜 개선된 금속증착 플라스틱필름의 증착방법을 통하여 콘덴서의 소형화와 더불어 높은 안정성을 갖도록 금속화 필름콘덴서의 품질을 향상시킬 수 있는 금속화 필름콘덴서용 증착필름및 그 제조방법에 관한 것이다.
보통 정전용량을 얻기 위해 사용되는 콘덴서는 전자회로를 구성하는 중요한 소자인 것이다. 같은 콘덴서라도 인가전압의 주파수나 파형에 따라 구실이 달라지게 되고, 사용하는 콘덴서를 정하려면 정전용량의 크기외에 사용전압에 대한 절연내력을 고려하지 않으면 안된다. 그 중 필름콘덴서는 폴리에스테르수지, 폴리프로필렌, 폴리스티롤폴리 카보네이트수지등의 필름 양쪽에 전극을 두고 원통형으로 권취한 것이다.
도 1 은 보안기능 플라스틱 필름을 도시해 놓은 사시도이고, 도 2 및 도 3 은 종래의 금속화 필름콘덴서용 증착필름을 제조하는 방법으로 만들어진 패턴형상도들이다.
도 1 에 도시된 보안기능 플라스틱필름의 예는 플라스틱필름(1)상에 증착금속(2)이 적층되고 있고, 이 증착금속(2)은 분리부(3)를 통해 분할전극이 형성되면서 각기 휴즈부(7)가 형성되어져 있다. 즉, T자 모양의 증착되지 않는 분리부(3)에 의해 일부 분리된 정면적의 증착부분에서 유전체인 플라스틱필름(1)이나 증착금속(2)에 의해 전압의 상승이나 전류의 증가시 좁은 면적의 증착금속인 휴즈부(7)를 비산시켜서, 일정 부분의 증착면적을 콘덴서의 전원으로부터 차단시키는 형태이다.
이러한 경우에는 T 자 모양의 증착되지 않는 분리부(3)에 의해 분리된 면적이 큼으로 인해, 휴즈부(7)가 작동할 때 콘덴서의 용량감소율이 크게 나타나게 된 다는 현상으로 일부외에는 사용하는 데에 문제점을 갖고 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 증착되지 않는 부분으로 분리되는 형상을 정마름모 모양으로 하고, 각각의 정마름모 모양들을 좁은 면적의 증착금속인 휴즈부로 연결되도록 하는 방법이 도 2 에 도시된 바와 같이 개발되었다. 이때 각 대각선의 길이는 약13mm의 정사각형에 가깝다.
즉, 플라스틱필름(1)상에 증착금속(2)이 적층되고 있고, 이 증착금속(2)에는 증착전극을 필름 길이방향과 폭방향이 동일하게 분할되는 다수개의 분할전극(5)이 설치되어 있다. 이 분할전극(5)마다 각 변으로 분리부(3)가 형성되면서 그 중간부위에 각기 휴즈부(4)가 형성되고 있다. 다수의 분할전극(5)마다 연결된 휴즈부(4)는 금속증착 전극에 설치되어져서 자기회복작용에서는 회복하여 끊어지지 않고 파괴에 대하여 파괴점에 유입되는 전류에 의해 미소블록을 콘덴서로부터 절리하는 목적의 휴즈부인 것이다. 여기서 도면중 부호 6은 마진부를 나타내고, 부호 7은 전극 인출부에서의 전류공급측의 휴즈부를 나타낸다.
예컨데 금속증착 플라스틱필름 폭 75mm와 길이 150mm인 경우에 있어서, 많은 수의 휴즈부(4, 7)는 253개의 휴즈부(4)와 12개의 휴즈부(7)로써 265 개이고, 이를 100%으로 할 때 온도상승은 20K이며 번-오프(BURN-OFF)의 절연거리는 9.1mm로 나타났다. 이와 같이 많은 수의 휴즈부(4, 7)를 갖게 되는 관계로, 콘덴서를 전원에 연결할 때 많은 열을 발생시킨다.
그러므로, 콘덴서에 전원을 연결할 때 금속증착 플라스틱필름의 증착부분에는 전류가 흐르게 되고, 이때 좁은 면적의 휴즈부(4, 7)에는 전류밀도에 의해 열이 발생하게 된다.
이를 개선하기 위해 증착하지 않는 부분으로 분리하는 형상을 금속증착 플라스틱필름의 폭방향으로는 넓게하면서 길이방향으로는 좁게하는 마름모 형을 도 3 에 도시된 바와 같이 금속화필름의 패턴형상을 나타낸다. 이것을 폭방향과 길이방향으로 연속 배치함으로써 폭방향으로는 휴즈부의 갯수를 줄이는 방법이 개발되었다. 이때 폭방향의 치수는 약 35mm이고 길이방향의 치수는 약 8mm이다.
이를 테면, 금속증착 플라스틱필름 폭 75mm와 길이 150mm인 경우에 있어서, 많은 수의 휴즈부(4, 7)는 144개의 휴즈부(4)와 18개의 휴즈부(7)로써 162 개이고, 이를 대비한 비율로 61%임으로 온도상승은 12.2K이며, 번-오프의 절연거리는 5.6mm로 나타났다. 그 이외의 도면중 부호1 - 3, 5, 6 은 도 2 의 도면부호와 동일함으로 그의 상세 설명은 생략한다.
이는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향으로는 전체 휴즈부(4)의 수는 줄었으나, 길이방향으로는 휴즈부(7)의 수가 증가되고 있는 현상을 알 수 있다.
따라서, 콘덴서 구조상 콘덴서의 소자제조시 금속증착 플라스틱 필름을 2 매를 1 쌍으로 하여 권취하고, 권취시 각각의 금속증착 플라스틱필름의 전기적 숏트를 방지하기 위해, 금속증착 플라스틱필름의 끝단에 증착된 금속을 전기적으로 제거(번-오프)해야 한다. 그러나, 권취기의 기술적 문제점과 증착되지 않는 분리부로 분리되고, 휴즈부(4)로의 연결과 마름모 무늬의 증착금속이 휴즈부로 연결되는 관계로 마름모 모양의 증착금속이 금속증착 플라스틱필름의 길이방향으로는 70% 정도의 부위(8)(길이방향으로 마름모 모양이 8mm인 경우에 5.6mm만 번-오프)되어 충분 한 절연거리를 확보하지 못한다는 단점이 있었다.
한편, 기존 콘덴서에서의 안정성을 확보하기 위해서는 금속증착 플라스틱필름을 권취한 후 플라스틱케이스나 금속케이스에 넣은 다음, 케이스내부에 온도휴즈나 전류휴즈를 장착하거나 또는 케이스를 팽창시킬 때 콘덴서가 전원을 차단하도록 되는 보호장치를 케이스 내부에 장착하게 된다.
이런 방법은 콘덴서의 크기가 커져야 한다는 문제점으로 인해 가격의 상승과 소형화의 난점으로 발생하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 개선하기 위해 발명한 것으로, 플라스틱필름에 고진공의 금속증착시 일정 면적의 증착 면적을 증착하지 않는 부분으로 분리되고, 각각의 이것들은 폭방향보다 길이방향이 긴 마름모의 분할전극으로 패턴화시켜서 작은 면적으로 연결되도록 하여 콘덴서의 안전성을 확보하는 보안기능 플라스틱 증착필름을 개선한 금속화 필름콘덴서용 증착필름및 그 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속화 필름콘덴서용 증착필름은, 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화필름 콘덴서에 있어서, 상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속 증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부를 갖는 구조를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속증착 플라스틱필름의 제조방법은, 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화필름 콘덴서에 있어서, 상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름의 폭치수에 따라 폭방향으로의 분할전극은 2 개 - 15개의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 관한 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법을 사용하여 만들어진 패턴형상도로서, 본 발명은 권취형 또는 적층형의 금속화 필름콘덴서에 사용되는 금속증착 플라스틱필름및 그 제조방법인 바, 이는 폭방향보다 길이방향이 긴 마름모의 분할전극(5)으로 패턴화시켜 개선된 금속증착 플라스틱필름의 증착방법을 통하여 콘덴서의 소형화와 더불어 높은 안정성을 갖도록 금속화 필름콘덴서의 품질을 향상시킬 수 있는 증착필름및 이를 제조하는 방법인 것이다.
유전체로써 단면처럼 플라스틱필름(1)의 양면 또는 한면에 증착금속(2)을 증 착시키게 된다. 상기 플라스틱필름(1)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트및 폴리에틸렌 황화물 등으로 한다. 상기 증착금속(2)은 알루미늄, 아연 또는 알루미늄과 아연의 합금을 주성분으로 하고, 증착금속의 핵 생성태(시-드)로서 은, 구리, 니켈및 크롬 등을 사용하는 것이다.
그리고, 상기 증착금속(2)을 증착하지 않는 분리부(3)로 분리되고 있는 바, 이것들은 좁은 면적의 휴즈부(4)로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 구조로써 마름모 모양의 분할전극(5)의 금속증착 플라스틱필름인 것이다. 이때 길이방향의 치수는 약 20 - 40mm이고 폭방향의 치수는 약 5 - 20mm로서 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모꼴 형상을 갖는다.
상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부(6)와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부(7)를 갖는 구조이다. 상기 휴즈부(7)의 갯수는 1 개에서 10개이다. 따라서, 금속증착 플라스틱필름의 폭 치수에 따라 폭방향으로의 분할전극(5)는 2 개 - 15개의 구조를 갖게 된다.
따라서, 본 발명은 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화필름 콘덴서에서, 상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부를 갖는 구조를 포함한다.
상기 분할전극(5)의 증착저항은 2- 20 옴으로 균일이거나, 상기 마진부(6)의 반대 끝단부위(8)를 0.5 - 10 옴으로 하고 나머지는 2 - 20 옴으로 하는 경우이다. 그러므로, 금속증착 플라스틱필름 폭 75mm와 길이 150mm인 경우에 있어 종래보다 적은 수의 휴즈부(4, 7)는 88 개의 휴즈부(4)와 5개의 휴즈부(7)로써 93 개이고, 이를 대비한 비율로 35%임으로 온도상승은 8.4K이며 번-오프의 절연거리는 21mm로 나타나고 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 증착되지 않는 부분으로 분리하는 현상을 금속증착 플라스틱필름의 폭방향으로 좁게하면서 길이방향으로 넓게 하고, 이것을 폭방향과 길이방향으로 연속 배치함으로 마름모 모양의 한면마다 설치된 휴즈부의 수를 동일하게 하며 길이방향의 휴즈부의 수를 적게하여, 금속화 필름콘덴서 전체의 휴즈부 갯수를 줄일 뿐만 아니라, 필름콘덴서에 전원을 연결할 때 발생하는 열을 줄임으로 필름콘덴서의 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 번-오프시에도 마름모 모양이 금속증착 플라스틱필름의 길이방향으로 넓게 되어 있는 관계로, 70% 정도만 번-오프되어도(길이방향으로 마름모 모양의 30mm인 경우에 21mm가 번-오프됨) 충분한 절연거리를 확보되어 금속화 필름콘덴서의 안전성을 확보할 수 있다. 이상과 같이 구성되는 금속화 필름콘덴서는 금속증착 플라스틱필름으로 권취하거나 적층하여 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플라스틱필름에 고진공의 금속증착시 일정 면적의 증착 면적을 증착하지 않는 부분으로 분리되고, 각각의 이것들은 폭방향보다 길이방향이 긴 마름모의 분할전극으로 패턴화시켜서 작은 면적으로 연결되도록 하여 콘덴서의 안전성을 확보하는 보안기능 플라스틱 증착필름을 개선한 금속화 필름콘덴서용 증착필름및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 금속콘덴서용 증착필름및 그의 제조방법에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
Claims (5)
- 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화필름 콘덴서에 있어서,상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부를 갖는 구조를 포함한 것을 특징으로 하는 금속화 필름콘덴서용 증착필름.
- 유전체로써 플라스틱필름의 양면 또는 한면에 증착금속을 증착하고, 이 증착금속을 증착하지 않는 부분으로 분리되고 이것들은 좁은 면적의 휴즈부로 각각의 변들이 연결되도록 되어 있는 마름모꼴 분할전극의 금속증착 플라스틱필름으로의 패턴형상을 나타내는 금속화 필름콘덴서에 있어서,상기 마름모꼴 분할 전극의 치수는 금속증착 플라스틱필름의 폭방향보다 길이방향으로 더 긴 마름모 모양의 형상이고, 상기 금속증착 플라스틱필름의 폭치수에 따라 폭방향으로의 분할전극은 2 개 - 15개의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 금속증착 플라스틱필름에서 길이방향으로 연속해서 증착되지 않는 마진부와, 이 마진부위의 반대부분에 마름모 모양의 길이방향 치수간격으로 휴즈부를 갖는 구조를 더 포함하고, 이 휴즈부의 갯수는 1 개에서 10개인 것을 특징으로 하는 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 마름모 모양의 분할전극에서 길이방향의 치수는 약 20 - 40mm이고 폭방향의 치수는 약 5 - 20mm인 것을 특징으로 하는 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 분할전극의 증착저항은 2- 20 옴으로 균일이거나, 상기 마진부의 끝단부위를 0.5 - 10 옴으로 하고 나머지는 2 - 20 옴으로 하는 것을 특징으로 하는 금속화 필름콘덴서용 증착필름의 제조방법.
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