KR940005994B1 - 적층필름콘덴서와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적층필름콘덴서와 그 제조방법

제 1 도는 본 발명에 따른 적층필름콘덴서의 권취정면도를 나타낸 것이고,

제 2 도는 본 발명에 따른 적층필름콘덴서의 조임력인가방법.

제 3 도는 제 2 도에 있어서 금속밴드와 가압용치구의 작용상태단면도.

제4(a)도는 종래 적층필름콘덴서의 사시도.

제4(b)도는 종래의 적층필름콘덴서의 압력인가방법.

제5(a)도는 권취형콘덴서의 권취정면도.

제5(b)도는 제5(a)도에 따른 권취형엘리멘트의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속드럼 2 : 분리권필름

3 : 제 1 감열접착보호필름 4 : 금속화필름

5 : 제 2 감열접착보호필름 6 : 금속밴드

7 : 가압용치구 8 : 모체콘덴서

9 : 조절스프링 10 : 다리부

11 : 볼트 12 : 가이드

13 : 지지부재 40 : 드럼

41 : 금속화필름 42 : 보호필름

43 : 금속밴드 44 : 모체콘덴서

45 : 가압용보울트

본 발명은 금속화 필름을 쓰는 전기기기용 적층콘덴서에 관한 것으로, 특히 적층필름콘덴서와 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 전기기기용 콘덴서로는 플라스틱필름과 알루미늄박 또는 금속화필름을 유전체로 하는 필름콘덴서가 많이 사용되고 있는데, 이 중에서 특히 금속화필름을 사용하는 콘덴서는 콘덴서 소자의 형상에 따라 금속화필름등으로 휘어 감은 형태의 소자로 형성된 권취형콘덴서와 금속화필름등이 다수의 층으로 형성된 적층형콘덴서 등으로 구분할 수 있다.

여기서, 먼저 권취형 콘덴서의 제조방법을 살펴보면 제 5(a) 도에 도시된 바와 같이, 대개 소구경의 권심 위에 한쪽전극을 가진 금속화필름을 서로 전극이 대향되도록 권취한 뒤에 그 바깥쪽을 보호필름을 매개로 수회전 반복하여 감아주어 원형의 절연층을 형성시키고, 이 절연층에 소정의 외압을 가하여 제 5(b) 도에 도시된 바와 같은 형상으로 이루어진 권취형 엘리먼트를 만들어 준다.

그리고 나서, 상기 엘리먼트의 양단면에 금속을 융사하여 외부전극인출용 메탈리콘을 형성시키고, 이 메탈리콘 위에 리드선을 용접한뒤 마지막으로 수지등으로 외장시켜주는 것이었으나, 상기한 바와 같은 방법에 따라 제조되는 권취형 콘덴서의 경우, 생산성이 낮고 가격이 높으며 정전용량이 산포가 크고 콘덴서 내부에 이상이 발생시 발연과 발화의 보호기능이 없는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

이로 인하여 최근에 와서는 상기한 여러 문제점들을 해결하는 동시에 정전용량의 산포를 최소화하고 생산을 합리적으로 할수 있는 적층콘덴서를 많이 사용하고 있는 추세인바, 이 적층콘덴서의 제조는 제 4(a) 도에 도시된 바와 같이 대형 알루미늄드럼(40)에 금속화 필름(41)을 휘감어 모체콘덴서를 형성시키고, 상기 모체콘덴서(44) 단면에 외부전극인출용 메탈리콘(도시되지 않음)을 만들어 열처리작업을 실시하는데, 모체콘덴서를 형성시키는 과정에 있어서 콘덴서의 모재(금속화필름(41))를 휘감는 첫돌림과 끝돌림에는 두터운 보호필름(42)을 휘감아주어 소정의 필름층을 갖는 모체콘덴서가 형성되도록 한다.

또한, 상기 열처리 작업시에는 열처리에 들어가기 이전에 모체콘덴서의 외측을 제 4(b) 도에 도시된 바와 같이 금속밴드(43)등으로 조여준뒤 열처리를 해주도록 되어있고, 이렇게 열처리가 끝난 모체콘덴서(44)로부터 금속밴드(43)와 드럼(40)을 떼어내고 소정의 정전용량이 되도록 상기 모체콘덴서를 절단하여 적층콘덴서 엘리먼트를 형성시키고 마지막으로 소자를 수지로 외장하여 주는 것이 일반적인 방법이다.

한편, 상기한 열처리작업은 단순히 필름을 감아주는것 만으로는 각 필름들이 밀착되지 못하여 소정의 정전용량을 얻을수가 없기 때문에 정전용량을 높여주고 제품특성을 안정화시키기 위하여 실시하는 것으로써, 이것은 금속드럼의 열팽창과 필름의 열수축현상을 이용하는 것인가, 즉 모체콘덴서가 열을 받으면 금속드럼을 열팽창하여 드럼지름이 증가되고, 다수의 금속화필름등으로 형성된 필름층은 열가소성의 금속화필름등으로 인해 드럼중심을 향해 열수축되면서 각각의 필름층이 압착됨에 따라 균일한 절연층이 형성되도록 해주는 것이어서 대개 이 열처리공정을 거치면서 모체콘덴서의 성능이 결정되게 된다.

그런데, 상기한 바와 같은 적층콘덴서의 제조방법에 있어서, 콘덴서의 성능을 좌우하는 콘덴서의 정전용량을 높이기 위해서는, 각 필름간의 공기층을 줄여주어 콘덴서 전극인 중착금속의 산화로 인한 콘덴서의 용량변화를 방지해주고, 모체콘덴서를 정전용량만큼 절단할때 필름층간에 공간이 생기거나 느슨해지는 현상을 방지해주기 위하여 각 필름층을 균일하고 강하게 조여붙여 주어야 하는데, 이를 위하여 종래에는 제 4(b) 도에 도시된 바와 같은 금속밴드(43)로 감긴 모체콘덴서를 가압용 보울트(45)등으로 한쪽방향에서 조여주거나 또는 모체콘덴서(44)를 형성시킨뒤 마지막으로 종이(도시되지 않음)를 감아주도록 하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 방법은, 금속밴드에 의해 모체콘덴서가 받은 조임력이 필름층에 골고루 분포하지 못하고 한쪽으로 편중되어 모체콘덴서의 부분별 용량편차가 크고, 상기한 종이가 금속드럼보다 열팽창계수가 훨씬 작다고 하여도 종이자체의 강도가 낮기때문에 필름층을 충분히 가압해줄 수 없었고 절단시에 모체콘덴서의 절단면을 견고하게 고정시킬 정도의 충분한 접착력을 낼수 없었으며, 금속밴드로 조여주는 조임력을 조절해줄수 있는 수단이 없었던 관계로 상당히 얇은 두께로 형성된 금속화필름층에 과대한 조임력이 가해질 경우, 필름층의 손상으로 인한 절연층 파괴현상이 나타나고, 반면에 너무 적은 힘으로 조임을 해주면 필름층이 충분히 가압되지 않아, 각 필름간의 공기층으로 인하여 정전용량이 감소되는 주된 원인이 되었다.

또한, 대개 콘덴서를 제작할 때에는 생산성을 높이기 위하여 대개 다수의 모체콘덴서를 한꺼번에 열처리하고 있어, 상기한 바와 같이 한쪽방향에서 모체콘덴서를 조여주게 되면 상당히 큰 조임력을 필요로 하게 되고, 일시에 다수의 콘덴서모체에 동일한 조임력을 가하는 것은 기술적으로 상당히 어려운 문제이다.

이에 따라 각 필름층을 보다 견고하게 접착시키면서 정전용량을 극대화 시켜줄 수 있도록, 균일하고 적절하게 필름층을 조여줄수 있는 방법이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 적층필름콘덴서의 필름층을 효율적으로 접착 및 압착시켜줌으로써 모체콘덴서의 부분별 용량편차를 훨씬 감소시켜 균일한 필름층으로 형성된 모체콘덴서를 제조할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 금속화필름등으로 다수의 필름층을 형성시키는 필름층 권취공정과, 권취된 필름에 일정한 의압을 가하여 열처리를 실시하는 필름층조임 및 열처리공정 및 균일하게 압착된 필름층을 소정의 크기로 절단시켜 콘덴서를 형성시키는 절단공정으로 이루어진 적층 필름 콘덴서의 제조에 있어서, 상기 필름층 권취공정시 금속화 필름층의 초기와 말기에 접착제를 입힌 감열접착 보호필름을 금속화필름의 상·하면에 권취시켜주고, 상기 필름층 조임공정이 양쪽 선단부가 절곡된 반원형상으로된 1쌍의 금속밴드를 모체콘덴서의 외주를 따라 각각 둘러지도록 한뒤, 서로 마주보면서 이격된 1쌍의 지지부재중심부에 형성된 볼트자리부에, 조절볼트에 끼워져 외부로 돌출된 조절스프링이 보울트조립되고, 상기 지지부재의 양측부에 형성된 홈안으로 1쌍의 다리부가 삽입되어 가이드에 고정조립된 형상으로 된 가압용치구와 상기 금속밴드의 절곡부를 모체콘덴서 양단에서 대각선방향으로 서로 마주보도록 하여 체결시킨 다음, 상기 가압용치구에 설치된 조절스프링을 이용하여 300~1000㎏/Spring의 압력으로 양쪽 동일하게 수축시켜 가압용 치구와 체결된 금속밴드가 모체콘덴서의 양단에서 균일한 압력으로 조여지도록 한뒤 열처리작업을 실시하도록 되어있다.

이에 따라 상기 감옷열접착 보호필름자체의 감열접착효과와 접착제에 의한 접착력에 의해 완전하게 각 필름층이 접착되어 절단시에도 각 필름층이 떨어지지 않게 되고, 금속밴드 양단에 조절스프링으로 균일하게 조여줌으로써 모체코덴서에 가해지는 조임력이 전체적으로 균일하게 분포될 수 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 제 1 도에 도시된 바와 같이, 직경이 큰 금속드럼(1)에 분리권필름(2), 제 1 감열접착 보호필름(3), 금속화필름(4)을 권취하고 그 위에 제 2 감열접착 보호필름(5)을 순차적으로 쌓아 제 1 필름층을 형성시키고, 다시 분리권필름(2), 제 1 감열접착 보호필름(3), 금속화필름(4)의 순서로 제 2 필름층을 형성시키는 방법으로 다수의 필름층을 형성시키도록 되어 있는데, 여기서, 상기 제 1 감열접착 보호필름(3)의 윗면과 제 2 감열접착 보호필름(5)의 아랫면에 각각 접착제 등을 입혀 상기 분리권필름(2)을 경계로 하여 금속화필름(4)층을 감사주면서 상·하 접착되도록 해주어, 열처리작업시 감열접착 보호필름(3,5)자체의 감열효과와 접착제로 인하여 상기 금속화필름(4)층과 보다 견고하게 접착되도록 되어 있다.

또한 상기한 바와 같이 형성된 모체콘덴서를 열처리작업에 들어가기전에, 제 2 도에 도시된 바와같은 모체콘덴서의 외부에 둘러진 금속밴드(6)의 양단에 대각선방향으로 서로 마주보도록 체결된 가압용치구(7)를 이용하여, 모체콘덴서(8)의 외부에서 금속드럼(1)의 지름증가율과 필름층의 수축률을 고려하여 필름층의 정전용량을 최대화할 수 있을 정도로 압착되도록 조임력이 가해지도록 해주는데, 상기 가압용치구(7)와 금속밴드(6)는 제 3 도에 도시된 바와 같은 형태로 체결되어, 가압용치구(7)에 설치된 조절스프링(9)을 매개로 조임력이 금속밴드(6)양단에 골고루 분포되어 모체콘덴서의 각 필름층이 금속드럼(1)중앙부를 향해 균일한 압착이 되도록 하고 있는바, 즉 양쪽선단부가 절곡된 반원형상으로 이루어진 1쌍의 금속밴드(6)로 모체콘덴서(8)의 외부가 둘러지도록 한 뒤, 상기 금속밴드(6)의 양쪽 절곡부에 형성된 각각의 체결홈(도시되지 않음)으로 가압용치구(7)에 설치된 지지부재(13)와 결합된 1쌍의 다리부(10) 및 조절스프링(9)이 끼워진 볼트(11)를 삽입체결시켜준 다음, 상기 볼트(11)를 돌려주게되면, 이 볼트(11)에 삽입된 조절스프링(9)이 압축되면서 서로 마주보면서 설치되어 있는 지지부재(13)에 체결된 금속밴드(6)의 절곡부가 A, B방향으로 상기 조절스프링(9)의 압축력 만큼 서로 조여지게 되고, 이렇게 조여진 모체콘덴서는 열처리공정을 거치면서 모체콘덴서(8)양단이 균일한 조임력을 받으며 각 필름층이 견고하게 고정압착되게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 열처리작업시 각 필름층보다 견고하게 접착시킬 수 있게 해주고 필름층을 두군데에서 나누어 조여주게 되어 작업이 편리하며 또한, 이를 제조하는데 있어서도 여러단계의 독립적인 공정을 거치지 않고, 예컨대 접착제를 입히는 작업 및 보울트로 조임력을 조절해주는 것을 부가하는 것만으로 보다 견고하면서도 정전용량이 최대화된 적층형 콘덴서를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 금속화필름등으로 다수의 필름층을 형성시키는 필름층 권취공정, 권취된 필름에 일정한 외압을 가하여 열처리를 실시하는 필름층조임 및 열처리공정과 균일하게 압착된 필름층을 소정의 크기로 절단시켜 콘덴서를 형성시키는 절단공정으로 이루어진 적층형 필름 콘덴서의 제조에 있어서, 상기 필름층 권취공정시 금속화필름층의 첫돌림과 끝돌림에 접착제를 입힌 감열접착 보호필름(3,5)을 상·하면에 권취시켜 주도록 한것을 특징으로 하는 적층형 필름콘덴서의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 필름층조임 공정이 양쪽 선단부가 절곡된 반원형상으로된 1쌍의 금속밴드(6)를 모체콘덴서(8)의 외주를 따라 각각 둘러지도록 한뒤, 서로 마주보면서 이격된 1쌍의 지지부재(13)중심부에 형성된 볼트자리부에, 조절볼트에 끼워져 외부로 돌출된 조절스프링(9)이 보울트 조립되고, 상기 지지부재(13)의 양측부에 형성된 홈안으로 1쌍의 다리부(10)가 삽입되어 가이드에 고정조립된 형상으로 된 가압용치구(7)와 상기 금속밴드(6)의 절곡부를 모체콘덴서(8) 양단에서 대각선방향으로 서로 마주보도록 하여 체결시킨다음, 상기 가압용치구(7)에 설치된 조절스프링(9)을 이용하여 300~1000㎏/Spring의 압력으로 양쪽 동일하게 수축시켜 가압용치구(7)와 체결된 금속밴드(6)가 모체콘덴서(8)의 양단에서 균일한 압력으로 조여지도록 한 것을 특징으로 하는 적층형 필름콘덴서의 제조방법.