WO2017131177A1 - 金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌 - Google Patents

金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌 Download PDF

Info

Publication number
WO2017131177A1
WO2017131177A1 PCT/JP2017/002986 JP2017002986W WO2017131177A1 WO 2017131177 A1 WO2017131177 A1 WO 2017131177A1 JP 2017002986 W JP2017002986 W JP 2017002986W WO 2017131177 A1 WO2017131177 A1 WO 2017131177A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
capacitor
metal film
metal
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/002986
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
立石　立也
菊池　直樹
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to JP2017563859A priority Critical patent/JP6737818B2/ja
Publication of WO2017131177A1 publication Critical patent/WO2017131177A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H01G2/04—Mountings specially adapted for mounting on a chassis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/015—Special provisions for self-healing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/14—Organic dielectrics
    • H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to a film with a metal film, and a film capacitor, a connected capacitor, an inverter, and an electric vehicle using the film.
  • the film capacitor has, for example, a dielectric film formed by forming a polypropylene resin into a film and a metal film formed on the surface of the dielectric film by vapor deposition.
  • the metal film is used as an electrode.
  • the film capacitor can prevent ignition and electric shock when the electric circuit is short-circuited.
  • power supply circuits such as LED (Light Emitting Diode) lighting, and is expanding to motor driving of hybrid vehicles, inverter systems for photovoltaic power generation, etc.
  • JP-A-9-129475 JP 2010-178571 A Japanese Patent Laying-Open No. 2015-201527
  • the film with a metal film of the present disclosure includes a dielectric film and a metal film disposed on one surface of the dielectric film, and the dielectric film is one of the first directions of the dielectric film.
  • a film capacitor according to the present disclosure includes a main body portion that is a laminated body in which a plurality of the films with metal films described above are laminated, or a main body portion that is a wound body that is wound a plurality of times, and a pair of main body end portions of the main body portion. And the first portion of the metal film is connected to the external electrode at one end of the main body.
  • the connected capacitor according to the present disclosure includes a plurality of film capacitors and a bus bar connecting the plurality of film capacitors, and the film capacitor is the above-described film capacitor.
  • the inverter according to the present disclosure is an inverter including a bridge circuit configured by a switching element and a capacitor unit connected to the bridge circuit, and the capacitor unit is the above-described film capacitor or connected capacitor.
  • the electric vehicle of the present disclosure includes a power source, the above-described inverter connected to the power source, a motor connected to the inverter, and wheels driven by the motor.
  • FIG. 7 It is what expanded the dashed-dotted line part of Fig.7 (a), (a) is a top view, (b) is sectional drawing. (A) And (b) is a top view which shows a part of 2nd site
  • FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 10A, illustrating a state in which a pair of films with a metal film in Modification 2 are overlapped.
  • vertical to the axial length direction of the film capacitor of the modification 2 is shown typically, (a) is sectional drawing in case of having one 3rd site
  • FIG. (A) is the top view to which the dashed-dotted line part of FIG. 10 (a) was expanded, (b) is the top view to which the part corresponded to the dashed-dotted line part of FIG. 10 (a) in another example was expanded.
  • the film capacitor includes a film capacitor main body 3 (hereinafter sometimes simply referred to as a main body 3) in which a dielectric film 1 and a metal film 2 are laminated or wound, and a main body. 3 is composed of a pair of external electrodes 4a and 4b provided on the opposite end surfaces of the metallicon.
  • ⁇ Multilayer film capacitor> In the main body 3 of the multilayer film capacitor A shown in FIG. 1, a metal film 5a having a metal film 2a on one side of a dielectric film 1a and a metal having a metal film 2b on one side of the dielectric film 1b. Films with film 5b are alternately laminated.
  • the metal film 2 a is electrically connected to the external electrode 4 a at one end of the main body 3.
  • the metal film 2 b is electrically connected to the external electrode 4 b at the other end of the main body 3.
  • the first direction of the dielectric films 1a and 1b and the metal films 2a and 2b is shown as the x direction (width direction), the second direction as the y direction (length direction), and the thickness direction as the z direction. Yes.
  • ⁇ Winded film capacitor> In the main body part 3 of the film capacitor B shown in FIG. 2, a film with metal film 5a having a metal film 2a on one side of the dielectric film 1a and a film with metal film having a metal film 2b on one side of the dielectric film 1b. 5b is overlaid and wound.
  • the metal film 2 a is electrically connected to the external electrode 4 a at one end of the main body 3.
  • the metal film 2 b is electrically connected to the external electrode 4 b at the other end of the main body 3.
  • the main body 3 has a dielectric film 1a, a metal film 2a, a dielectric film 1b, and a metal film 2b stacked in this order and wound.
  • the external electrodes 4a and 4b are a pair of metallicon electrodes provided on opposite end surfaces of the main body 3.
  • the drawn dielectric films 1a and 1b and the metal films 2a and 2b are drawn so as to be thicker toward the front of the page.
  • the first direction of the dielectric films 1a and 1b and the metal films 2a and 2b is shown as the x direction (width direction), the second direction as the y direction (length direction), and the thickness direction as the z direction. Yes.
  • the metal film-attached film 5a is obtained by forming a metal film 2a on one surface of the dielectric film 1a.
  • the film 5b with a metal film is obtained by forming a metal film 2b on one surface of the dielectric film 1b.
  • these metal film-attached films 5 a and 5 b are laminated or wound in a state slightly shifted in the width direction (first direction, x direction).
  • the film capacitors A and B include the film 5a with a metal film constituted by the dielectric film 1a and the metal film 2a, and the film 5b with a metal film constituted by the dielectric film 1b and the metal film 2b. As shown in FIGS. 1 and 2, they are stacked and stacked or wound.
  • the metal films 2a and 2b are respectively connected to the external electrodes 4a and 4b at connection portions exposed at different ends located in the first direction (x direction) of the main body portion 3.
  • the symbols a and b may be omitted as shown in FIG. Further, in the cross-sectional view, the thickness direction (z direction) of the film is shown enlarged for easy explanation.
  • the dielectric film 1 has a first end face 1c located on one side in the first direction (width direction) and a second end face 1d located on the other side. In the vicinity of the second end face, there are provided so-called insulating margin portions 6 (6a, 6b) where the metal film 2 is not formed and the dielectric film 1 is exposed. In the vicinity of the insulating margin 6, the adjacent dielectric films 1 a and 1 b are actually in close contact with each other, so that the gas generated at the time of dielectric breakdown is difficult to escape and a sufficient self-healing function cannot be obtained.
  • the metal film 2 includes a first portion 2c disposed on the first end surface 1c side and a second portion disposed on the second end surface 1d side. 2 parts 2d.
  • the second part 2d is adjacent to the first part 2c and extends in a band shape in the y direction (the length direction, the circumferential direction of the winding), which is the second direction, and is electrically separated from the first part 2c. Is insulated. Between the 1st site
  • the metal film 2 has the 1st site
  • the second part 2 d located in the vicinity of the second end face 1 d is electrically insulated from the first part 2 c connected to the external electrode 4 by the first groove 7. Therefore, even when a voltage is applied to the film capacitors A and B, no electric field is applied to the second portion 2d, and dielectric breakdown occurs in the vicinity of the insulating margin portion 6 where the dielectric films 1a and 1b are in close contact with each other. Can be suppressed.
  • first groove 7 in the vicinity of the insulating margin portion 6 allows the metal film 2 to evaporate and scatter even when dielectric breakdown occurs in a portion adjacent to the second portion 2d of the first portion 2c.
  • the first groove 7 improves the ability of the gas generated at this time (hereinafter sometimes simply referred to as “gas”) to improve the self-healing properties of the film capacitors A and B.
  • the first portion 2 c of the metal film 2 has an end surface located on the first end surface 1 c of the dielectric film 1, and the second portion 2 d is the second portion of the dielectric film 1. You may have the end surface located in the end surface 1d.
  • the end surface on the first end surface 1c side of the dielectric film 1 (the end surface opposite to the first groove 7 side) is The end face (first groove) on the second end face 1d side of the dielectric film 1 among the end faces of the second portion 2d in the first direction (width direction, x direction) located on the first end face 1c of the dielectric film 1
  • the end surface opposite to the 7 side may be located on the second end surface 1 d of the dielectric film 1.
  • the end surface on the first end surface 1c side of the first portion 2c overlaps the first end surface 1c
  • the second portion 2d has a second end.
  • the end surface on the end surface 1d side overlaps with the second end surface 1d.
  • the metal film-equipped film 5 of the present embodiment may not have the so-called insulation margin portion 6.
  • the end surface of the first portion 2c of the metal film 2 on the first end surface 1c side (hereinafter sometimes simply referred to as the end surface of the first portion 2c) and the first end surface 1c of the dielectric film 1 are provided. Although it overlaps, the end surface of the 1st site
  • the end surface of the second part 2d and the second end surface 1d of the dielectric film 1 may be slightly shifted.
  • the exposed part of the body film 1 may be formed.
  • part 2c needs to be connected with the external electrode 4 by the 1st end surface 1c side, rather than having the exposed part of the dielectric film 1 between 1st end surfaces 1c, it is 1st. It is preferable that the first end face 1c overlaps, protrudes from the first end face 1c, or covers the first end face 1c.
  • the end surface of the second part 2d does not need to be connected to the external electrode 4 on the second end surface 1d side, and may have a slightly exposed portion of the dielectric film 1 between the second end surface 1d. Good.
  • the dielectric films 1 of different layers adhere to each other in a wide range and the gas release property may be lowered. It is preferable that the exposed portion of the body film 1 is slight or the end surface of the second part 2d and the second end surface 1d overlap each other.
  • the film films with the metal films 5a and 5b are wound to form a wound film capacitor.
  • B wrinkles along the pattern of the metal film 2 were likely to occur, and there was a risk of dielectric breakdown at the wrinkled portion.
  • the film 5 with a metal film of the present embodiment has a first groove 7 in the vicinity of the second end face 1d.
  • the shape of the first groove 7 is different from a pattern (for example, a mesh pattern) provided in the first portion 2c.
  • the film 5 (5a, 5b) with a metal film of this embodiment is wound to form a wound film capacitor B
  • the first portions 2c (2ac, 2bc) of the metal films 2a and 2b overlap each other.
  • an effective area to which an electric field is applied hereinafter sometimes simply referred to as an effective area
  • wrinkles are less likely to occur, and an effect of improving the withstand voltage of the film capacitor B is also obtained.
  • the dielectric films 1a and 1b are in close contact with each other. Hateful. Therefore, the gas generated at the time of dielectric breakdown becomes easier to escape. Moreover, the slipperiness between the films 5a and 5b with the metal film is improved, and the effect that wrinkles are further suppressed during winding is also obtained.
  • the length of the dielectric film 1 in the first direction is W1
  • the first direction between the second end face 1d and the first portion 2c The distance in the width direction and the x direction is W2.
  • the ratio of W2 to W1 is preferably 0.23 or less.
  • W2 is a distance in the first direction (width direction, x direction) between the second end surface 1d and the end surface of the first portion 2c on the second end surface 1d side. Therefore, the 2nd site
  • W2 / W1 When W2 / W1 is larger than 0.23, the first portions 2c of the metal films 2a and 3b overlap with each other to reduce the effective area where the electrostatic capacity is expressed, and to secure a desired electrostatic capacity, the product (film capacitor There is a concern that A) needs to be enlarged.
  • W2 is preferably in the range of 0.5 to 2.0 mm. By making W2 0.5 mm or more, the self-recoverability of the film capacitor A can be enhanced.
  • W2 is set to the same width as the heavy edge portion described later, it is possible to suppress dielectric breakdown in the heavy edge portion.
  • the second part 2 d may be constituted by a plurality of divided parts 2 di divided by the second groove 8.
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of the one-dot chain line portion of FIG.
  • the second groove 8 extends in the second direction (length direction, y direction).
  • the second part 2d may be configured by a plurality of divided parts 2di divided by the third groove 9 extending in the first direction (width direction, x direction).
  • the presence of the second groove 8 and the third groove 9 in addition to the first groove 7 further improves the gas release performance.
  • the second part 2d particularly preferably has a second groove 8 extending in the second direction (length direction, y direction) as shown in FIG.
  • a second groove 8 extending in the second direction (length direction, y direction) as shown in FIG.
  • the escape property of gas can be improved more.
  • both the second groove 8 extending in the second direction and the third groove 9 extending in the first direction (width direction, x direction) are provided. Is good.
  • channel 9 extended in the 1st direction (width direction, x direction) may have an angle with respect to the 1st direction (width direction, x direction) of the film 5 with a metal film.
  • the third grooves 9 are formed when the film 5 with metal film is laminated or wound. It does not overlap, and the gas removability is further improved.
  • W3 is preferably in the range of 0.01 to 0.20 mm.
  • W3 is preferably in the range of 0.01 to 0.20 mm.
  • the width W4 of the first groove 7 in the first direction is preferably in the range of 0.01 to 0.20 mm.
  • the widths of the second groove 8 and the third groove 9 are not particularly limited, but may be any of the first direction (width direction and x direction) and the second direction (length direction and y direction). For example, a range of 0.01 to 0.20 mm similar to that of the first groove 7 may be used.
  • the dielectric film 1 may be exposed at the bottoms of the second groove 8 and the third groove 9, the metal film 2 is thinner than the first part 2c and the second part 2d. May be. That is, the depth of the second groove 8 and the third groove 9 in the z direction may be smaller than the thickness of the metal film 2 in the z direction.
  • the second portion 2d may be constituted by the divided portion 2di divided by the first groove 7, the second groove 8, and / or the third groove 9 as described above, but FIG. As shown in FIG. 2, it may be constituted by divided portions 2di arranged in a stepping stone shape.
  • the ratio of the area occupied by the divided parts 2di is preferably, for example, 25 to 50%.
  • the divided part 2di is formed in a strip shape or a rectangular shape, but is not limited thereto, and may be a divided part 2di having a triangular shape, a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or an indefinite shape.
  • the metal film 2 may have a third part 2e that is not connected to the external electrode 4 in addition to the second part 2d. .
  • the third portion 2e not connected to the external electrode 4 is a region (effective region) 13 where the metal films 2a and 2b overlap with the dielectric film 1 (1a, 1b) interposed therebetween. This is a part not connected to the external electrode 4. Note that the region where the metal films 2a and 2b overlap each other and the capacitance is expressed is referred to as an effective region.
  • a region where the metal films 2 a and 2 b overlap is referred to as an effective region 13.
  • both ends of the third part 2e in the first direction (the width direction and the x direction), that is, the region overlapping the second parts 2d and 2d of the metal film 2 may be electrically connected to the external electrode 4.
  • the third portion 2e includes a fourth groove 10 extending in the axial length direction (first direction, x direction), and a first groove along the circumferential direction (second direction, y direction) of winding. And a sixth groove 12 extending from one end in the axial length direction (width direction, x direction) to the other end. It can be said that the sixth groove 12 extends from one end portion in the axial length direction (width direction, x direction) to the other end portion of the fourth groove 10.
  • the third part 2 e is electrically insulated from the external electrode 4 by the fifth groove 11 and electrically insulated from the first part 2 c by the sixth groove 12.
  • the dielectric film 1 is exposed at the bottoms of the fifth groove 11 and the sixth groove 12, whereby the third part 2e and the external electrode 4 are electrically insulated, and the third part 2e. And the first portion 2c are electrically insulated.
  • the third part 2e may be provided only on one of the metal films 2a and 2b. Moreover, you may provide in both metal film 2a, 2b.
  • FIGS. 10B and 10C are cross-sectional views taken along the line XX in FIG. 10A, and show the overlapping state of the films 5a and 5b with metal films.
  • the third portion 2e is provided in both of the metal films 2a and 2b, as shown in FIG. 12, the third portion 2e of the metal film 2a and the third portion 2e of the metal film 2b are connected to the dielectric film 1 ( You may arrange
  • the third part 2e is arranged in the second direction (circumferential direction of winding, y direction), that is, at least part of the radial direction of the main body 3, and the length L in the y direction is arranged in the third part 2e. It is good that it is more than one round of winding in the done part. That is, as shown in FIG. 13, the third portion 2e is arranged at a position where the distance from the center O of the winding is r, and its length L is equal to or more than one round at the position of the radius r, that is, 2 ⁇ r. That's it.
  • the films 5 a and 5 b with the metal film are wound around a cylindrical core body 14, and the winding center O is the center of the core body 14.
  • the cross section of the main body 3 may not be a circle, and may be, for example, a flat ellipse. Further, the core 14 may not be provided. Even when the cross section of the main body 3 is not a circle and does not have the core body 14, the length L of the second portion 2 d may be equal to or longer than one round of winding at the portion where the second portion 2 d is disposed.
  • the metal film 2 has the third portion 2e.
  • the circumferential length L of the third portion 2e may be, for example, 1 to 2 turns of winding, 1 to 1.5 turns of winding, and 1 turn of winding. It may be up to 1.2 laps.
  • the third portion 2e By setting L to be equal to or greater than one turn of the winding, when the third portion 2e is disposed at a position where the distance (radius) from the winding center O is r, L becomes larger than 2 ⁇ r, and the radius r On the circumference, there is no portion where the first parts 2c are adjacent to each other without the third part 2e. Therefore, when dielectric breakdown occurs, the spread of the dielectric breakdown to the surrounding layers can be suppressed. Further, the third portion 2 e is not electrically connected to the external electrode 4 and does not contribute to the capacitance of the film capacitor B. Therefore, the length L in the circumferential direction of the third portion 2e is preferably as small as possible within a range in which the effect can be exhibited.
  • part 2e has the 4th groove
  • the fourth groove 10 may be connected from one end (first end face 1c) to the other end (second end face 1d) in the first direction (x direction) of the third portion 2e.
  • a gas hereinafter simply referred to as gas
  • the fourth groove 10 improves the self-recoverability of the film capacitor B.
  • dielectric breakdown occurs near the central portion in the axial length direction (first direction, x direction) or in the vicinity of the insulating margin portion 6, and even if gas is generated, the fourth extending in the axial length direction (x direction).
  • the gas easily escapes to the external electrode 4 side through the groove 10, and the self-recoverability of the film capacitor B is improved.
  • the dielectric film 1 may be exposed at the bottom of the fourth groove 10 as shown in FIG. Moreover, as shown in FIG.10 (c), the metal film 2 exists in the bottom part of the 4th groove
  • the third part 2e may have only one fourth groove 10 or a plurality of fourth grooves 10.
  • FIGS. 10 to 12 show the case where three fourth grooves 10 are provided, but the number of the fourth grooves 10 may be 1 to 2, or may be 4 or more.
  • FIG. 14 is an enlarged plan view of the alternate long and short dash line portion of FIG.
  • the third portion 2 e is electrically insulated from the external electrode 4 by the fifth groove 11.
  • channel 11 is along a 2nd direction (the circumferential direction of winding, y direction).
  • FIG. 14A describes the case where two fifth grooves 11 are provided, the number of the fifth grooves 11 may be one or three or more. Note that the number of the fifth grooves 11 is preferably 2 to 3 from the viewpoint of surely insulating the third portion 2e from the external electrode 4.
  • the metal film-attached film 5 has an end opposite to the insulating margin 6 in the first direction (axial length direction, x direction) in the region where the third portion 2e exists.
  • the part (the 1st end surface 1c side) may have the part which the dielectric film 1 exposed. That is, the film 5 with a metal film may have the insulating margin portions 6 at both ends in the first direction (axial length direction, x direction) in the region where the third portion 2e exists.
  • the fourth groove 10 and the sixth groove 12 extend in the width direction (x direction), but may form a predetermined angle with the width direction (x direction). For example, the angle may be within ⁇ 45 ° with the x direction.
  • At least one third part 2e is arranged at a position where the distance r from the center O is smaller than 1 ⁇ 2 of the distance R from the center O to the outer periphery of the main body 3.
  • the pressure applied to the film 5 with the metal film is higher than that on the outer circumference side, and the self-recovery is lower than that on the outer circumference side. Therefore, by arranging the third part 2e on the inner peripheral side, that is, at the position of the distance r smaller than 1 ⁇ 2 of the distance R, an effect of further improving self-recovery can be obtained.
  • the cross section of the main body 3 does not have to be a circle. For example, even in the case of an ellipse, the distance R from the center O of the cross section to the outer periphery, the distance r from the center O on the same straight line as OR The relationship may be the above-described relationship.
  • a plurality of third portions 2e and 2e ' may be arranged at different positions r and r' in the radial direction of the main body 3, respectively. And these some 3rd site
  • parts 2e may be arrange
  • the widths of the fourth groove 10, the fifth groove 11, and the sixth groove 12 are preferably in the range of 0.01 to 0.20 mm.
  • the width of the fourth groove 10 By setting the width of the fourth groove 10 to 0.01 to 0.20 mm, it is possible to ensure gas detachability.
  • the width of the fifth groove 11 By setting the width of the fifth groove 11 to 0.01 to 0.20 mm, the discharge between the effective region 13 of the third portion 2e and the region connected to the external electrode 4 can be suppressed.
  • the width of the sixth groove 12 By setting the width of the sixth groove 12 to 0.01 to 0.20 mm, the discharge between the first part 2c and the third part 2e can be suppressed.
  • the effect can be obtained even when the film 5 with the metal film not having the second portion 2d is used. That is, in the film capacitor B using the film 5 with the metal film that does not have the first groove 7 and has the first part 2c and the third part 2e, the metal film 2 includes only the first part 2c. The self-healing property is also improved for the film capacitor B using the attached film 5.
  • the metal film 2 (2a, 2b) may have a heavy edge structure in the vicinity of the connection portion with the external electrode 4 (4a, 4b) (see FIG. 3).
  • the vicinity of the connection portion with the electrode 4 may be referred to as a heavy edge portion (HE)).
  • the heavy edge structure is a structure in which the resistance of the metal film 2 in the vicinity of the connection portion with the external electrode 4 is lower than the resistance of the effective region where the first portions 2c of the metal films 2a and 2b overlap each other.
  • the heavy edge structure refers to a structure in which the thickness of the metal film 2 in the heavy edge portion (HE) is thicker than the thickness of the metal film 2 in the effective region.
  • the thickness of the metal film 2 is preferably 20 nm or less, particularly 5 to 15 nm in the effective region. By setting the metal film 2 to such a thickness, the area resistance (sheet resistance) becomes 18 to 50 ⁇ / ⁇ , and self-recovery can be exhibited. Further, the thickness of the metal film 2 in the vicinity of the connection portion with the external electrode 4 (heavy edge portion) is preferably 2 to 4 times the effective region, that is, in the range of 10 to 80 nm.
  • both of the metal films 2a and 2b preferably have the structure shown in FIG.
  • Examples of the insulating resin material used for the dielectric film 1 include polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyarylate (PAR), and polyphenylene ether (PPE). ), Polyetherimide (PEI), and cycloolefin polymer (COP).
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PAR polyarylate
  • PPE polyphenylene ether
  • PEI Polyetherimide
  • COP cycloolefin polymer
  • Polyarylate (PAR) is particularly preferable because of its high dielectric breakdown voltage.
  • Such film capacitors A and B may be produced, for example, as follows.
  • the dielectric film 1 is prepared.
  • the dielectric film 1 is obtained, for example, by forming a resin solution in which an insulating resin is dissolved in a solvent into a sheet shape on a surface of a base material made of, for example, polyethylene terephthalate (PET), and drying to volatilize the solvent. It is done.
  • the forming method may be appropriately selected from known film forming methods such as a doctor blade method, a die coater method, and a knife coater method.
  • Solvents used for molding include, for example, methanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol, ethylene glycol monopropyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylacetamide, cyclohexane Alternatively, an organic solvent containing a mixture of two or more selected from these may be used. Further, a resin film produced by a melt extrusion method may be stretched.
  • the thickness of the dielectric film 1 may be, for example, 5 ⁇ m or less, and it is particularly preferable to use the dielectric film 1 having a thickness of 0.5 to 4 ⁇ m.
  • the dielectric film 1 may be composed of only the insulating resin described above, but may include other materials. Examples of components other than the resin contained in the dielectric film 1 include the above-described organic solvents and inorganic fillers.
  • the inorganic filler for example, inorganic oxides such as alumina, titanium oxide, and silicon dioxide, inorganic nitrides such as silicon nitride, glass, and the like can be used.
  • the inorganic filler may be subjected to a surface treatment such as a silane coupling treatment or a titanate coupling treatment.
  • the dielectric film 1 When such an inorganic filler is used for the dielectric film 1, a composite film containing less than 50% by mass of the inorganic filler and 50% by mass or more of the resin is used to maintain the flexibility of the resin. Effects such as improvement of relative dielectric constant can be obtained.
  • the size (average particle diameter) of the inorganic filler is preferably 4 to 1000 nm.
  • the metal film 2 is formed by vapor-depositing a metal component such as aluminum (Al) on one surface of the produced dielectric film 1 to obtain a film 5 with a metal film.
  • a metal component such as aluminum (Al)
  • the portion other than the portion forming the heavy edge of the above-described film 5 with a metal film is masked, and, for example, zinc (Zn) is further applied on the portion without the mask of the vapor-deposited metal component. It is formed by vapor deposition. At this time, the thickness of the film deposited as a heavy edge is set to 1 to 3 times the thickness of the deposited metal component.
  • a first groove 7 and, if necessary, a second groove 8 to a sixth groove 12 are formed in the metal film 2.
  • a laser marker machine or a laser trimmer machine capable of flying a metal vapor deposition film is used.
  • a green laser may be used any of a YAG laser and CO 2 laser.
  • the film 5 (5a, 5b) with the metal film 2 having the metal film 2 (2a, 2b) on one side is a little in the width direction (x direction) as shown in FIGS.
  • the main body 3 is obtained by stacking or winding in a shifted state.
  • Film capacitors A and B are obtained by forming metallicon electrodes as external electrodes 4 on both end faces of the main body 3 obtained.
  • metallicon electrodes for example, metal spraying, sputtering, plating, or the like is suitable.
  • the surface of the main body 3 on which the external electrode 4 is formed can be covered with an exterior member (not shown).
  • Examples of the material of the metal film 2 include metals such as aluminum (Al) and zinc (Zn), alloys, and the like.
  • At least one metal material selected from zinc, aluminum, copper and solder is suitable.
  • FIG. 15 is a perspective view schematically showing the configuration of an embodiment of a coupled capacitor.
  • the connection type capacitor C of this embodiment has a configuration in which a plurality of film capacitors B are connected in parallel by a pair of bus bars 21 and 23.
  • the bus bars 21 and 23 are composed of terminal portions 21a and 23a for external connection and lead terminal portions 21b and 23b connected to the external electrodes 4a and 4b of the film capacitor B, respectively.
  • connection type capacitor C having excellent self-recovery property
  • the connected capacitor C has a plurality of film capacitors B (four in the present embodiment) arranged, and bus bars 21 connected to external electrodes 4a and 4b respectively formed at both ends of the main body 3 via a bonding material. , 23 can be obtained.
  • the film capacitors A and B and the connection type capacitor C can be made into a resin mold type (case mold type) capacitor after being accommodated in the case and filled with a resin in the case.
  • the coupled capacitor C shown in FIG. 15 is a film capacitor B having an elliptical cross section arranged in the direction of the major axis of the cross section. The same effect can be obtained even with a stacked structure. Further, the connected capacitor C shown in FIG. 15 has the axial length direction (x direction) arranged horizontally, but the axial length direction (x direction) may be arranged vertically. Further, FIG. 15 shows a coupled capacitor C using a film capacitor B, but it goes without saying that a laminated film capacitor A may be used instead of the film capacitor B.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of an embodiment of an inverter.
  • FIG. 16 shows an example of an inverter D that generates alternating current from direct current.
  • the inverter D of the present embodiment includes a bridge circuit 31 configured by a switching element (for example, an IGBT (Insulated gate bipolar transistor)) and a diode, and an input of the bridge circuit 31 for voltage stabilization. And a capacitor 33 disposed between the terminals.
  • the film capacitor A, the film capacitor B, or the connected capacitor C is applied as the capacitor 33.
  • the inverter D is connected to a booster circuit 35 that boosts the voltage of the DC power supply.
  • the bridge circuit 31 is connected to a motor generator (motor M) serving as a drive source.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electric vehicle.
  • FIG. 17 shows an example of a hybrid vehicle (HEV) as the electric vehicle E.
  • HEV hybrid vehicle
  • reference numeral 41 denotes a driving motor
  • 43 denotes an engine
  • 45 denotes a transmission
  • 47 denotes an inverter
  • 49 denotes a power source (battery)
  • 51a and 51b denote front wheels and rear wheels.
  • This electric vehicle E mainly has a function of transmitting the output of the motor 41 or the engine 43 as a drive source, or both to the pair of left and right front wheels 51a via the transmission 45, and the power source 49 is connected to the motor via the inverter 47. 41.
  • the electric vehicle E shown in FIG. 17 is provided with a vehicle ECU 53 that performs overall control of the entire electric vehicle E.
  • the vehicle ECU 53 receives a drive signal corresponding to the operation of the driver or the like from the electric vehicle E such as an ignition key 55, an accelerator pedal (not shown), and a brake.
  • the vehicle ECU 53 outputs an instruction signal to the engine ECU 57, the power source 49, and the inverter 47 as a load based on the drive signal.
  • the engine ECU 57 controls the rotational speed of the engine 43 in response to the instruction signal and drives the electric vehicle E.
  • the inverter D to which the film capacitor A, the film capacitor B, or the coupling capacitor C of the present embodiment is applied as the capacity unit 33 is mounted on an electric vehicle E as shown in FIG. 17, for example, the film capacitor A, the film capacitor B, or Since the connected capacitor C is excellent in self-recovery, the capacitance can be maintained for a long period of time, and the switching noise generated in the inverter 47 and the like can be reduced for a long period of time.
  • the inverter D of this embodiment can be applied not only to the hybrid vehicle (HEV) described above but also to various power conversion application products such as an electric vehicle (EV), a fuel cell vehicle, an electric bicycle, a generator, and a solar cell. .
  • EV electric vehicle
  • a fuel cell vehicle an electric bicycle
  • a generator an electric bicycle
  • a solar cell a solar cell
  • a dielectric film having an average thickness of 3 ⁇ m was prepared using polyarylate (U-100, manufactured by Unitika).
  • the dielectric film was prepared by dissolving polyarylate in toluene, applying the solution onto a polyethylene terephthalate (PET) substrate using a coater, and forming the sheet. After molding, heat treatment was performed at 130 ° C. to remove toluene, and a dielectric film was obtained.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the obtained dielectric film was peeled from the substrate and slitted to a width of 130 mm, and then an Al metal film was formed as a metal film on one surface of the dielectric film by a vacuum deposition method. At this time, sample no. In Nos. 1 to 5, a 97 mm wide Al metal film was formed using a metal mask. In Nos. 6 to 9, an Al metal film was formed on the entire surface of one side.
  • the laser irradiation conditions were an output of 4 W, a frequency of 140 kHz, and a scanning speed of 4 m / second.
  • the manufactured film with a metal film with a width of 130 mm was further slit to obtain a film with a metal film with a width of 50 mm (Sample Nos. 2 to 9) having a first groove, a second groove, and a third groove.
  • Table 1 shows the arrangement of the first groove, the second groove, and the third groove (W1, W3, the number of second and third grooves, the pitch p).
  • Sample No. 10 and 11 are sample Nos.
  • the fourth groove, the fifth groove, and the sixth groove are formed at predetermined positions in the length direction on the dielectric film formed with the same metal film as 1 using a green laser marker.
  • part was provided.
  • the laser irradiation conditions were an output of 4 W, a frequency of 140 kHz, and a scanning speed of 4 m / second.
  • the distance (L) in the length direction of the sixth groove was 36 mm, and five fourth grooves were arranged at regular intervals (6 mm interval) therebetween.
  • two fifth grooves are arranged at intervals of 0.5 mm on both sides across the center of the 97 mm wide Al metal film, and two films with metal films shown in FIG. The thing of the state connected in the state of the mirror surface object was produced using the left end of a) as an axis of symmetry.
  • the produced film with a metal film having a width of 130 mm is further slitted to have a fourth groove and a sixth groove extending in the width direction, having an insulation margin part (metal film non-formed part where the dielectric film is exposed) of 1.5 mm.
  • a film with a metal film having a width of 50 mm and a length of 20 m that is, a film with a metal film having a third portion in the length direction.
  • Sample No. 12 is a comparative example, and no third part was provided.
  • the slipperiness of the film with metal film is shown in Sample No. This was confirmed by measuring the static friction coefficient of the films with metal films 1 and 6-9. When the coefficient of static friction of the film with a metal film was less than 0.6, the slipperiness was good, and when it was 0.6 or more, the slipperiness was judged as poor. The results are shown in Table 1.
  • a polyphenylene sulfide (PPS) cylinder having an outer diameter of 5 mm and a length of 50 mm was used as the winding core.
  • a pair of films with a metal film having a width of 50 mm was overlapped so that the metal films faced each other through the dielectric film, and wound around a winding core to prepare a wound body.
  • the pair of films with metal films are in a state where they are shifted from each other by 0.5 mm in the width direction (x direction), and the second portion 2d or the insulating margin portion is disposed on a different side in the width direction (x direction). Winding to obtain a wound body (main body part).
  • Sample No. The number of wrinkles for 1 to 9 was 50.
  • Sample No. Nos. 10 and 11 were adjusted such that the third part was at the position (r) shown in Table 2.
  • a film capacitor was obtained by thermally spraying an alloy of zinc and tin on the opposing end face where the metal film of the wound body (main body part) was exposed to form a metallicon electrode as an external electrode.
  • the capacitance, withstand voltage, and insulation resistance before and after the withstand voltage test of the produced film capacitor were measured.
  • the capacitance was measured using an LCR meter under the conditions of AC 1 V and 1 kHz.
  • the insulation resistance and withstand voltage were measured using an insulation resistance meter.
  • the withstand voltage was a voltage when a DC voltage was applied to the film capacitor at a boosting rate of 0 V to 10 V per second using an insulation resistance meter, and the leakage current reached 0.01 A.
  • Sample No. In Nos. 2 to 11 the decrease in insulation resistance before and after the withstand voltage test was small, and the self-recovering property was excellent. Sample No. Nos. 6 to 9 had good sliding properties. On the other hand, sample No. In No. 1, the slipping property was low, the insulation resistance was greatly lowered after the withstand voltage test, and the self-recovering property did not function sufficiently. Sample No. In No. 12, the insulation resistance greatly decreased after the withstand voltage test, and the self-recovery did not function sufficiently.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

矩形状の誘電体フィルム１と、誘電体フィルム１の一方の面上に配置された金属膜２とを具備する金属膜付きフィルム５。誘電体フィルム１は、誘電体フィルム１の第１方向の一方に位置する第１端面１ｃと、他方に位置する第２端面１ｄと、を有している。金属膜２は、誘電体フィルム１の第１端面１ｃ側に配置された第１部位２ｃと、誘電体フィルム１の第２端面１ｄ側に配置された第２部位２ｄとを有する。第１部位２ｃと第２部位２ｄとは、誘電体フィルム１の第１方向と直交する第２方向に延びる第１の溝７により互いに離間している。

Description

金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌
　本開示は、金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌に関するものである。
　フィルムコンデンサは、例えば、ポリプロピレン樹脂をフィルム化した誘電体フィルムと、当該誘電体フィルムの表面に蒸着によって形成された金属膜を有している。金属膜は電極として用いられる。このような構成により、フィルムコンデンサでは、誘電体フィルムの絶縁欠陥部で短絡が生じた場合にも、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属膜が蒸発、飛散して、絶縁欠陥部が絶縁化され、フィルムコンデンサの絶縁破壊を防止できる（自己回復性）という利点を有している（例えば、特許文献１を参照）。
　このように、フィルムコンデンサは電気回路が短絡した際の発火や感電を防止することができる。この点が注目され、近年、フィルムコンデンサの用途は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明等の電源回路への適用を始め、ハイブリッド自動車のモータ駆動や太陽光発電のインバータシステム等に拡大しつつある（例えば、特許文献２を参照）。
　上述のようなフィルムコンデンサの自己回復性を機能させる上で、欠陥部周辺の金属膜が蒸発、飛散した際に発生するガスの抜け性が重要である。特に、隣接する誘電体フィルム同士が密着するいわゆる絶縁マージン部近傍ではガスが抜けにくいため、例えばマージン部の誘電体フィルムの表面粗さを粗くしてガスの抜け性を確保する方法が開示されている（特許文献３を参照）。
特開平９－１２９４７５号公報 特開２０１０－１７８５７１号公報 特開２０１５－２０１５２７号公報
　本開示の金属膜付きフィルムは、誘電体フィルムと、該誘電体フィルムの一方の面上に配置された金属膜とを具備し、前記誘電体フィルムは、該誘電体フィルムの第１方向の一方に位置する第１端面と、他方に位置する第２端面と、を有し、前記金属膜は、前記誘電体フィルムの前記第１端面側に配置された第１部位と、前記誘電体フィルムの前記第２端面側に配置された第２部位とを有し、前記第１部位と前記第２部位とは、前記誘電体フィルムの前記第１方向と直交する方向に延びる第１の溝により互いに離間している。
　本開示のフィルムコンデンサは、上述の金属膜付きフィルムが複数積層された積層体である本体部、または複数回捲回された捲回体である本体部と、該本体部の一対の本体端部にそれぞれ設けられた外部電極と、を具備し、前記金属膜の前記第１部位は、いずれか一方の前記本体端部において、前記外部電極に接続されている。
　本開示の連結型コンデンサは、複数のフィルムコンデンサと、該複数のフィルムコンデンサを接続するバスバーと、を備え、前記フィルムコンデンサが、上述のフィルムコンデンサである。
　本開示のインバータは、スイッチング素子により構成されるブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備えるインバータであって、前記容量部が上述のフィルムコンデンサまたは連結型コンデンサである。
　本開示の電動車輌は、電源と、該電源に接続された上述のインバータと、該インバータに接続されたモータと、該モータにより駆動する車輪と、を備える。
積層型のフィルムコンデンサの概略断面図である。 巻回型のフィルムコンデンサの構成を模式的に示した展開斜視図である。 金属膜付きフィルムの一部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 積層型のフィルムコンデンサの概略断面図である。 巻回型のフィルムコンデンサの構成を模式的に示した展開斜視図である。 第２実施形態の金属膜付きフィルムの一部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 変形例１の金属膜付きフィルムの一部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 図７（ａ）の一点鎖線部を拡大したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、別の実施形態における金属膜付きフィルムの第２部位近傍の一部を示す平面図である。 変形例２の金属膜付きフィルムの一部を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）および（ｃ）は断面図である。 変形例２における一組の金属膜付きフィルムを重ね合わせた状態を説明するもので、（ａ）は金属膜付きフィルムの表面の平面図、（ｂ）はｘｚ断面図である。 変形例２における一組の金属膜付きフィルムを重ね合わせた状態を説明するもので、図１０（ａ）のＸ－Ｘ線断面図に相当する断面図である。 変形例２のフィルムコンデンサの軸長方向に垂直な断面を模式的に示すもので、（ａ）は１つの第３部位を有する場合の断面図、（ｂ）は２つの第３部位を有する場合の断面図である。 （ａ）は、図１０（ａ）の一点鎖線部を拡大した平面図、（ｂ）は別の例における図１０（ａ）の一点鎖線部に相当する部分を拡大した平面図である。 連結型コンデンサの構成を模式的に示す斜視図である。 インバータの一実施形態の構成を説明するための概略構成図である。 電動車輌の一実施形態を示す概略構成図である。
　フィルムコンデンサは、図１、２に示すように、誘電体フィルム１と金属膜２とが積層または巻回されたフィルムコンデンサ本体部３（以下、単に本体部３という場合もある）と、本体部３の対向する端面にメタリコンにより設けられた一対の外部電極４ａ、４ｂとにより構成される。
　＜積層型フィルムコンデンサ＞
　図１に示す積層型のフィルムコンデンサＡの本体部３では、誘電体フィルム１ａの片面に金属膜２ａを備えた金属膜付きフィルム５ａと、誘電体フィルム１ｂの片面に金属膜２ｂを備えた金属膜付きフィルム５ｂとが交互に積層されている。金属膜２ａは本体部３の一方の端部で外部電極４ａに電気的に接続されている。金属膜２ｂは、本体部３の他方の端部で外部電極４ｂに電気的に接続されている。
　図１においては、誘電体フィルム１ａ、１ｂおよび金属膜２ａ、２ｂの第１方向をｘ方向（幅方向）、第２方向をｙ方向（長さ方向）、厚さ方向をｚ方向として示している。
　＜巻回型フィルムコンデンサ＞
　図２に示すフィルムコンデンサＢの本体部３では、誘電体フィルム１ａの片面に金属膜２ａを備えた金属膜付きフィルム５ａと、誘電体フィルム１ｂの片面に金属膜２ｂを備えた金属膜付きフィルム５ｂとが重ねられ、捲回されている。金属膜２ａは本体部３の一方の端部で外部電極４ａに電気的に接続されている。金属膜２ｂは、本体部３の他方の端部で外部電極４ｂに電気的に接続されている。
　本体部３は、誘電体フィルム１ａ、金属膜２ａ、誘電体フィルム１ｂおよび金属膜２ｂがこの順に重ねられ、捲回されている。外部電極４ａ、４ｂは、本体部３の対向する端面に設けられた一対のメタリコン電極である。なお、図２においては、理解を容易にするために、引き出した誘電体フィルム１ａ、１ｂおよび金属膜２ａ、２ｂの厚みを紙面の手前にくる程厚くなるように描いている。
　図２においては、誘電体フィルム１ａ、１ｂおよび金属膜２ａ、２ｂの第１方向をｘ方向（幅方向）、第２方向をｙ方向（長さ方向）、厚さ方向をｚ方向として示している。
　金属膜付きフィルム５ａは、誘電体フィルム１ａの一方の面上に金属膜２ａを形成したものである。金属膜付きフィルム５ｂは、誘電体フィルム１ｂの一方の面上に金属膜２ｂを形成したものである。これらの金属膜付きフィルム５ａ、５ｂは、図１、図２に示すように、少し幅方向（第１方向、ｘ方向）にずれた状態で積層または捲回されている。
　このように、フィルムコンデンサＡ、Ｂは、誘電体フィルム１ａおよび金属膜２ａにより構成される金属膜付きフィルム５ａと、誘電体フィルム１ｂおよび金属膜２ｂにより構成される金属膜付きフィルム５ｂとが、図１、２に示すように重ねられ、積層または捲回されている。
　金属膜２ａ、２ｂは、本体部３の第１方向（ｘ方向）に位置する互いに異なる端部に露出した接続部において、それぞれ外部電極４ａ、４ｂに接続している。
　金属膜付きフィルム５ａ、５ｂに共通する本実施形態の特徴について説明するため、以下では、図３に示すように、ａ、ｂの符号を省略する場合がある。また、断面図においては、説明を容易にするためにフィルムの厚さ方向（ｚ方向）を拡大して示している。
　誘電体フィルム１は、第１方向（幅方向）の一方に位置する第１端面１ｃと他方に位置する第２端面１ｄとを有している。第２端面近傍には、金属膜２が形成されず誘電体フィルム１が露出したいわゆる絶縁マージン部６（６ａ、６ｂ）が設けられている。絶縁マージン部６の近傍では、実際には、隣接する誘電体フィルム１ａ、１ｂ同士が密着して接合しており、絶縁破壊時に発生したガスが抜けにくく、十分な自己回復機能が得られない。
　＜第１実施形態＞
　第１実施形態では、金属膜２が、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１端面１ｃ側に配置された第１部位２ｃと、第２端面１ｄ側に配置された第２部位２ｄとを有している。
　第２部位２ｄは、第１部位２ｃに隣接して第２方向であるｙ方向（長さ方向、捲回の周方向）に帯状に延びており、第１部位２ｃとは、離間し電気的に絶縁されている。第１部位２ｃと第２部位２ｄとの間には第２方向であるｙ方向（長さ方向、捲回の周方向）に延びる第１の溝７が存在する。第１の溝７の底部には、誘電体フィルム１が露出しており、第１の溝７により第１部位２ｃと第２部位２ｄとは離間している。
　このように、本実施形態では、金属膜２が第１部位２ｃと第２部位２ｄとを有している。第２端面１ｄの近傍に位置する第２部位２ｄは、外部電極４に接続された第１部位２ｃと、第１の溝７により電気的に絶縁されている。したがって、フィルムコンデンサＡ、Ｂに電圧を印加しても、第２部位２ｄには電界が印加されず、誘電体フィルム１ａと１ｂとが密着・接合した絶縁マージン部６の近傍における絶縁破壊の発生を抑制できる。
　また、絶縁マージン部６の近傍に第１の溝７が存在することで、第１部位２ｃの第２部位２ｄに隣接する部位で絶縁破壊が発生しても、金属膜２が蒸発、飛散した際に発生するガス（以下、単にガスという場合もある）の抜け性が第１の溝７により向上し、フィルムコンデンサＡ、Ｂの自己回復性を高めることができる。
　＜第２実施形態＞
　図４、図５に示すように、金属膜２の第１部位２ｃは、誘電体フィルム１の第１端面１ｃに位置する端面を有し、第２部位２ｄは、誘電体フィルム１の第２端面１ｄに位置する端面を有していてもよい。すなわち、第１部位２ｃの第１方向（幅方向、ｘ方向）の端面のうち、誘電体フィルム１の第１端面１ｃ側の端面（第１の溝７側とは反対側の端面）は、誘電体フィルム１の第１端面１ｃに位置し、第２部位２ｄの第１方向（幅方向、ｘ方向）の端面のうち、誘電体フィルム１の第２端面１ｄ側の端面（第１の溝７側とは反対側の端面）は、誘電体フィルム１の第２端面１ｄに位置していてもよい。
　換言すれば、金属膜付きフィルム５を平面視したとき、図６に示すように、第１部位２ｃの第１端面１ｃ側の端面は、第１端面１ｃと重なり、第２部位２ｄの第２端面１ｄ側の端面は、第２端面１ｄと重なる。このように、本実施形態の金属膜付きフィルム５では、通常は金属膜２が設けられず誘電体フィルム１が露出している部分に、金属膜２の第２部位２ｄが設けられていてもよい。すなわち、本実施形態の金属膜付きフィルム５は、いわゆる絶縁マージン部６を有していなくてもよい。
　第２実施形態では、金属膜２の第１部位２ｃの第１端面１ｃ側の端面（以下、単に第１部位２ｃの端面という場合もある）と、誘電体フィルム１の第１端面１ｃとが重なるものとしたが、第１部位２ｃの端面と誘電体フィルム１の第１端面１ｃとが若干ずれていてもよい。また、金属膜２の第２部位２ｄの第２端面１ｄ側の端面（以下、単に第２部位２ｄの端面という場合もある）と、誘電体フィルム１の第２端面１ｄとが重なるものとしたが、第２部位２ｄの端面と誘電体フィルム１の第２端面１ｄとが若干ずれていてもよい。金属膜付きフィルム５またはフィルムコンデンサＡ、Ｂを作製する工程上、第１部位２ｃの端面と第１端面１ｃとの間、または第２部位２ｄの端面と第２端面１ｄとの間に、誘電体フィルム１の露出部が形成される場合がある。
　なお、第１部位２ｃの端面は、第１端面１ｃ側で外部電極４と接続されている必要があるため、第１端面１ｃとの間に誘電体フィルム１の露出部を有するよりも、第１端面１ｃと重なるか、第１端面１ｃよりも突出している、または第１端面１ｃを被覆しているのがよい。一方、第２部位２ｄの端面は、第２端面１ｄ側で外部電極４と接続される必要はなく、第２端面１ｄとの間にわずかに誘電体フィルム１の露出部を有していてもよい。第２端面１ｄ側で誘電体フィルム１の露出部が多いと、異なる層の誘電体フィルム１同士が広範囲で接着し、ガスの抜け性が低下する懸念があるため、第２端面１ｄ側における誘電体フィルム１の露出部はわずかであるか、第２部位２ｄの端面と第２端面１ｄとが重なっているのがよい。
　なお、金属膜２全体に、たとえばメッシュ状のパターンのような規則性のあるパターンを持つ金属膜付きフィルム５を用いた場合、金属膜付きフィルム５ａ、５ｂを捲回して捲回型のフィルムコンデンサＢとするときに、金属膜２のパターンに沿ったシワが発生しやすく、そのシワの部分で絶縁破壊する恐れがあった。一方、本実施形態の金属膜付きフィルム５は、第２端面１ｄの近傍に、第１の溝７を有している。第１の溝７は、第１部位２ｃに設けられたパターン（たとえばメッシュ状のパターン）とは形状が異なる。そのため、本実施形態の金属膜付きフィルム５（５ａ、５ｂ）を捲回して捲回型のフィルムコンデンサＢとするときに、金属膜２ａと２ｂの第１部位２ｃ（２ａｃ、２ｂｃ）同士が重なる領域、すなわち電界が印加される有効領域（以下、単に有効領域という場合がある）においてシワが発生しにくくなり、フィルムコンデンサＢの耐電圧が向上するという効果も得られる。
　特に第２実施形態では、絶縁マージン部６を有さず、第２部位２ｄの端面と、誘電体フィルム１の第２端面１ｄとが重なっているため、誘電体フィルム１ａと１ｂとが密着しにくい。したがって、絶縁破壊時に発生したガスがより抜けやすくなる。また、金属膜付きフィルム５ａと５ｂとの滑り性が向上し、捲回時にシワの発生がさらに抑制されるという効果も得られる。
　図３（ａ）、図６に示すように、誘電体フィルム１の第１方向（幅方向、ｘ方向）における長さをＷ１とし、第２端面１ｄと第１部位２ｃとの第１方向（幅方向、ｘ方向）の距離をＷ２とする。このとき、Ｗ１に対するＷ２の比（Ｗ２／Ｗ１）は、０．２３以下であるのがよい。Ｗ２としては、第２端面１ｄと第１部位２ｃの第２端面１ｄ側の端面との第１方向（幅方向、ｘ方向）の距離とする。したがって、第２部位２ｄは、第２端面１ｄからの距離がＷ２以下の領域に存在している。
　Ｗ２／Ｗ１が０．２３よりも大きい場合、金属膜２ａと３ｂの第１部位２ｃ同士が重なり静電容量を発現する有効領域小さくなり、所望の静電容量を確保するため、製品（フィルムコンデンサＡ）の大型化が必要となる懸念がある。特に、Ｗ２は０．５～２．０ｍｍの範囲であるのがよい。Ｗ２を０．５ｍｍ以上とすることで、フィルムコンデンサＡの自己回復性を高めることができる。
　また、Ｗ２を、後述するヘビーエッジ部と同じ幅とすることにより、ヘビーエッジ部における絶縁破壊を抑制することができる。
　＜変形例１＞
　第２部位２ｄは、図７、８に示すように、第２の溝８により分割された複数の分割部位２ｄｉにより構成されていてもよい。図８は、図７の一点鎖線部を拡大した平面図である。第２の溝８は、第２方向（長さ方向、ｙ方向）に延びたものである。また、第２部位２ｄは、第１方向（幅方向、ｘ方向）に延びた第３の溝９により分割された複数の分割部位２ｄｉにより構成されていてもよい。このように、第１の溝７に加え第２の溝８、第３の溝９が存在することにより、ガスの抜け性がさらに向上する。
　第２部位２ｄは、特に、図８に示すように第２方向（長さ方向、ｙ方向）に延びた第２の溝８を有するのがよい。第２方向に延びた第２の溝８を有することにより、ガスの抜け性をより向上させることができる。さらには、図９（ａ）に示すように、第２方向に延びた第２の溝８と、第１方向（幅方向、ｘ方向）に延びた第３の溝９との両方を有するのがよい。
　なお、第１方向（幅方向、ｘ方向）に延びた第３の溝９は、金属膜付きフィルム５の第１方向（幅方向、ｘ方向）に対して角度を有していてもよい。この場合、第３の溝９の第１方向（幅方向、ｘ方向）に対する角度を周期的に変化させることにより、金属膜付きフィルム５を積層または捲回したときに第３の溝９同士が重ならず、ガスの抜け性がより向上する。
　第２部位２ｄの分割部位２ｄｉの第１方向（幅方向、ｘ方向）の長さをＷ３としたとき、Ｗ３は、０．０１～０．２０ｍｍの範囲であるのがよい。分割部位２ｄｉの幅Ｗ３を０．０１～０．２０ｍｍとすることで、ガスの抜け性を確保できる。また、Ｗ３がこのような範囲であれば、分割部位２ｄｉを形成する際、レーザーまたはオイルマージンによる作製が可能である。
　第１の溝７の第１方向（幅方向、ｘ方向）の幅Ｗ４は、０．０１～０．２０ｍｍの範囲であるのがよい。第１の溝７の幅Ｗ４を０．０１～０．２０ｍｍとすることで、金属膜２の第１部位２ｃと第２部位２ｄとの間における放電を抑制できるとともに、ガスの抜け性を確保できる。
　なお、第２の溝８、第３の溝９の幅は、特に限定しないが、第１方向（幅方向、ｘ方向）、第２方向（長さ方向、ｙ方向）のいずれであっても、例えば第１の溝７と同様な０．０１～０．２０ｍｍの範囲とすればよい。第２の溝８、第３の溝９の底部は、誘電体フィルム１が露出していてもよいが、第１部位２ｃ、第２部位２ｄよりも厚さが薄い金属膜２により構成されていてもよい。すなわち、第２の溝８、第３の溝９のｚ方向の深さは、金属膜２のｚ方向の厚さより小さくてもよい。
　第２部位２ｄは、上述のように第１の溝７、第２の溝８および／または第３の溝９により分割された分割部位２ｄｉにより構成されていてもよいが、図９（ｂ）に示すように、飛び石状に配置された分割部位２ｄｉにより構成されていてもよい。分割部位２ｄｉを飛び石状に配置する場合、分割部位２ｄｉが占有する面積の比率は、たとえば２５～５０％とするのがよい。
　また、図７～９では分割部位２ｄｉを帯状または矩形状としたが、これに限らず、三角形状、多角形状、円形状、楕円形状、さらに不定形状の分割部位２ｄｉであってもよい。
　＜変形例２＞
　捲回された本体部３を有するフィルムコンデンサＢでは、図１０、１１に示すように、金属膜２が、第２部位２ｄ以外にも外部電極４に接続しない第３部位２ｅを有するのがよい。外部電極４に接続しない第３部位２ｅとは、図１１（ｃ）に示すように、誘電体フィルム１（１ａ、１ｂ）を挟んで金属膜２ａと２ｂとが重なり合う領域（有効領域）１３において、外部電極４に接続しない部位である。なお、通常は金属膜２ａと２ｂとが重なり合い、静電容量を発現する領域を有効領域というが、ここでは便宜上、外部電極４と接続せず静電容量を発現しない第３部位２ｅにおいても、金属膜２ａと２ｂとが重なり合う領域を有効領域１３と称する。なお、第３部位２ｅの第１方向（幅方向、ｘ方向）の両端、すなわち金属膜２の第２部位２ｄおよび２ｄと重なる領域は、外部電極４と電気的に接続していてもよい。
　第３部位２ｅは、図１０（ａ）に示すように軸長方向（第１方向、ｘ方向）に延びる第４の溝１０、捲回の周方向（第２方向、ｙ方向）に沿う第５の溝１１、および軸長方向（幅方向、ｘ方向）の一方の端部から他方の端部まで延びる第６の溝１２を有している。なお、第６の溝１２は、第４の溝１０のうち、軸長方向（幅方向、ｘ方向）の一方の端部から他方の端部まで延びるものであるといえる。
　第３部位２ｅは、第５の溝１１により外部電極４と電気的に絶縁され、第６の溝１２により第１部位２ｃと電気的に絶縁されている。第５の溝１１、および第６の溝１２の底部には、誘電体フィルム１が露出しており、これにより、第３部位２ｅと外部電極４とが電気的に絶縁され、第３部位２ｅと第１部位２ｃとが電気的に絶縁されている。
　第３部位２ｅは、金属膜２ａ、２ｂいずれか一方だけに設けられていてもよい。また、金属膜２ａ、２ｂの両方に設けられていてもよい。図１０（ｂ）、（ｃ）は、図１０（ａ）のＸ－Ｘ線断面図であり、金属膜付きフィルム５ａと５ｂとの重なり状態を示したものである。金属膜２ａ、２ｂの両方に第３部位２ｅを設ける場合は、図１２に示すように、金属膜２ａの第３部位２ｅと、金属膜２ｂの第３部位２ｅとが、誘電体フィルム１（１ａ、１ｂ）を挟んで対向するように配置してもよい。このように配置することで、フィルムコンデンサＢの静電容量に対する影響を最小限に抑えることができる。
　第３部位２ｅは、第２方向（捲回の周方向、ｙ方向）、すなわち本体部３の径方向の少なくとも一部に配置され、そのｙ方向の長さＬが、第３部位２ｅが配置された部位における捲回の１周分以上であるのがよい。つまり、第３部位２ｅは、図１３に示すように、捲回の中心Ｏからの距離がｒの位置に配置されており、その長さＬは半径ｒの位置における１周分以上、すなわち２πｒ以上である。なお、図１３において、金属膜付きフィルム５ａ、５ｂは円柱状の芯体１４に捲回されており、巻回の中心Ｏとは芯体１４の中心である。
　なお、本体部３の断面は円でなくてもよく、例えば偏平な楕円状であってもよい。また、芯体１４を有していなくてもよい。本体部３の断面が円ではなく、芯体１４を有していない場合でも、第２部位２ｄの長さＬは、それが配置された部位における捲回の１周分以上であればよい。
　このように、変形例２のフィルムコンデンサＢでは、金属膜２が第３部位２ｅを有している。そして、有効領域１３が外部電極４に接続されていない第３部位２ｅが、本体部３の径方向に配置され、その周方向の長さＬが捲回の１周分以上である。第３部位２ｅの有効領域１３は外部電極４に接続されていないため、フィルムコンデンサＢに電圧を印加しても、第３部位２ｅには電界が印加されない。したがって、第３部位２ｅの周囲の捲回層で絶縁破壊が起きても、第３部位２ｅが位置する捲回層では絶縁破壊は起きない。そのため、周囲の捲回層で生じた絶縁破壊が、第３部位２ｅを超えてさらに異なる捲回層に広がることを抑制でき、絶縁破壊の影響を最小限に抑えることができる。第３部位２ｅの周方向の長さＬは、例えば捲回の１周分～２周分とすればよく、捲回の１周分～１．５周分、さらには捲回の１周分～１．２周分であってもよい。
　Ｌを捲回の１周分以上とすることで、捲回の中心Ｏからの距離（半径）がｒの位置に第３部位２ｅを配置した場合、Ｌが２πｒよりも大きくなり、半径ｒの周上には、第３部位２ｅを介さず第１部位２ｃ同士が隣接する部分が存在しない。したがって、絶縁破壊が生じた際に、絶縁破壊の周囲の層への広がりを抑制できる。また、第３部位２ｅは、外部電極４に電気的に接続しておらず、フィルムコンデンサＢの静電容量に寄与しない。したがって、第３部位２ｅの周方向の長さＬは、その効果を発現可能な範囲でできるだけ小さい方がよい。
　そして、第３部位２ｅは、図１０（ａ）に示すように第１方向（軸長方向、ｘ方向）にのびる第４の溝１０を有している。第４の溝１０は、第３部位２ｅの第１方向（ｘ方向）における一方の端部（第１端面１ｃ）から他方の端部（第２端面１ｄ）までつながっていてもよい。第４の溝１０を有することにより、第１部位２ｃの第３部位２ｅに隣接する部位で絶縁破壊が発生しても、金属膜２が蒸発、飛散した際に発生するガス（以下、単にガスという場合もある）の抜け性が第４の溝１０により向上し、フィルムコンデンサＢの自己回復性を高めることができる。すなわち、例えば軸長方向（第１方向、ｘ方向）の中央部や、絶縁マージン部６の近傍で絶縁破壊が発生し、ガスが発生しても、軸長方向（ｘ方向）に延びる第４の溝１０を通じてガスが外部電極４側に抜けやすくなり、フィルムコンデンサＢの自己回復性が向上する。
　なお、第４の溝１０の底部には、図１０（ｂ）に示すように誘電体フィルム１が露出していてもよい。また、図１０（ｃ）に示すように、第４の溝１０の底部に金属膜２が存在し、誘電体フィルム１が露出していなくてもよい。すなわち、第４の溝１０の底部が、第１部位２ｃよりも厚さが薄い金属膜２により構成されていてもよい。すなわち、第４の溝１０のｚ方向の深さが、金属膜２のｚ方向の厚さより小さくてもよい。
　第３部位２ｅは、第４の溝１０をひとつだけ有していてもよいし、複数有していてもよい。図１０～１２では、３つの第４の溝１０を有する場合について記載したが、第４の溝１０の数は１～２であってもよいし、４以上であってもよい。
　図１４は、図１０（ａ）の一点鎖線部を拡大した平面図である。第３部位２ｅは、例えば、図１４（ａ）に示すように、第５の溝１１により、外部電極４と電気的に絶縁されている。第５の溝１１は、第２方向（捲回の周方向、ｙ方向）に沿うものである。図１４（ａ）には、第５の溝１１を２つ有する場合について記載したが、第５の溝１１の数は、１であってもよいし、３以上であってもよい。なお、第３部位２ｅを外部電極４と確実に絶縁するという観点から、第５の溝１１の数は２～３とするのがよい。
　また、金属膜付きフィルム５は、図１４（ｂ）に示すように、第３部位２ｅが存在する領域において、第１方向（軸長方向、ｘ方向）における絶縁マージン部６と反対側の端部（第１端面１ｃ側）に誘電体フィルム１が露出した部分を有していてもよい。すなわち、金属膜付きフィルム５は、第３部位２ｅが存在する領域において、第１方向（軸長方向、ｘ方向）の両端に絶縁マージン部６を有していてもよい。
　第４の溝１０、および第６の溝１２は、幅方向（ｘ方向）に延びるものであるが、幅方向（ｘ方向）と所定の角度をなしていてもよい。例えば、ｘ方向と±４５°以内の角度をなしていてもよい。
　第３部位２ｅは、中心Ｏからの距離ｒが、中心Ｏから本体部３の外周までの距離Ｒの１／２よりも小さい位置に、少なくともひとつ配置されているのがよい。捲回の内周側では、外周側と比べて金属膜付きフィルム５にかかる圧力が高く、自己回復性が外周側よりも低い。そのため、内周側、すなわち距離Ｒの１／２よりも小さい距離ｒの位置に第３部位２ｅを配置することで、より自己回復性を向上する効果が得られる。なお、本体部３の断面は円でなくてもよく、例えば楕円状などの場合でも、断面の中心Ｏから外周までの距離Ｒと、Ｏ－Ｒと同一直線上における中心Ｏからの距離ｒとの関係が、上述の関係であればよい。
　また、図１３（ｂ）に示すように、複数の第３部位２ｅ、２ｅ’が、本体部３の径方向の異なる位置ｒ、ｒ’にそれぞれ配置されていてもよい。そして、これら複数の第３部位２ｅは、本体部３の径方向にそれぞれ等間隔で配置されていてもよい。第３部位２ｅを径方向の異なる位置に複数有することにより、絶縁破壊により発生したガスがより抜けやすくなる。
　第４の溝１０、第５の溝１１、および第６の溝１２の幅は、０．０１～０．２０ｍｍの範囲であるのがよい。第４の溝１０の幅を０．０１～０．２０ｍｍとすることで、ガスの抜け性を確保できる。第５の溝１１の幅を０．０１～０．２０ｍｍとすることで、第３部位２ｅの有効領域１３と、外部電極４につながる領域との間における放電を抑制できる。第６の溝１２の幅を０．０１～０．２０ｍｍとすることで、第１部位２ｃと第３部位２ｅとの間における放電を抑制できる。
　変形例２においては、第２部位２ｄを有さない金属膜付きフィルム５を用いた場合でも効果を得られる。すなわち、第１の溝７を有さず、第１部位２ｃと第３部位２ｅとを有する金属膜付きフィルム５を用いたフィルムコンデンサＢでは、金属膜２が第１部位２ｃだけからなる金属膜付きフィルム５を用いたフィルムコンデンサＢに対しても、自己回復性が向上する。
　また、金属膜２（２ａ、２ｂ）は、外部電極４（４ａ、４ｂ）との接続部の近傍にヘビーエッジ構造を有していてもよい（図３を参照。以下、金属膜２の外部電極４との接続部の近傍を、ヘビーエッジ部（ＨＥ）という場合もある）。ヘビーエッジ構造とは、外部電極４との接続部の近傍における金属膜２の抵抗が、金属膜２ａ、２ｂの第１部位２ｃ同士が重なり合う有効領域の抵抗よりも低い構造である。換言すれば、ヘビーエッジ構造とは、ヘビーエッジ部（ＨＥ）の金属膜２の厚さが、有効領域の金属膜２の厚さよりも厚い構造を指す。
　金属膜２の厚さは、有効領域において、例えば２０ｎｍ以下、特には５～１５ｎｍの範囲とするのがよい。金属膜２をこのような厚さとすることで、面積抵抗（シート抵抗）が１８～５０Ω／□となり、自己回復性を発揮できる。また、外部電極４との接続部近傍（ヘビーエッジ部）における金属膜２の厚さは、有効領域の２～４倍、すなわち１０～８０ｎｍの範囲とするのがよい。
　なお、図１、２、４、５等に示すように、金属膜２ａ、２ｂの両方が、図３、６～１０、または１４に示す構造を有しているのがよい。
　誘電体フィルム１に用いる絶縁性の樹脂の材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、およびシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などが挙げられる。特にポリアリレート（ＰＡＲ）は、絶縁破壊電圧が高いことから好ましい。
　このようなフィルムコンデンサＡ、Ｂは、例えば以下のようにして作製すればよい。まず、誘電体フィルム１を準備する。誘電体フィルム１は、例えば絶縁性の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液を、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の基材の表面にシート状に成形し、乾燥して溶剤を揮発させることにより得られる。成形方法としては、ドクターブレード法、ダイコータ法およびナイフコータ法等、周知の成膜方法から適宜選択すればよい。成形に使用する溶剤としては、例えば、メタノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、シクロヘキサン、又は、これらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤を用いるのがよい。また、溶融押し出し法で作製した樹脂のフィルムを延伸加工してもよい。
　誘電体フィルム１の厚さは、例えば５μｍ以下とすればよいが、特に０．５～４μｍの厚さの誘電体フィルム１を用いるのがよい。
　誘電体フィルム１は、上述の絶縁性の樹脂のみにより構成されていてもよいが、他の材料を含んでいてもよい。誘電体フィルム１に含まれる樹脂以外の構成要素としては、例えば上述の有機溶剤、無機フィラーが挙げられる。無機フィラーには、例えば、アルミナ、酸化チタン、二酸化珪素などの無機酸化物、窒化珪素など無機窒化物、ガラスなどを用いることができる。特に、ペロブスカイト型構造を有する複合酸化物など比誘電率の高い材料を無機フィラーとして用いた場合には、誘電体フィルム１全体の比誘電率が向上し、フィルムコンデンサを小型化することができる。また、無機フィラーと樹脂との相溶性を高める上で、無機フィラーにシランカップリング処理、チタネートカップリング処理等の表面処理を行っても良い。
　誘電体フィルム１にこのような無機フィラーを用いる場合、無機フィラーを５０質量％未満、樹脂を５０質量％以上含有する複合フィルムとすることで、樹脂の可撓性を維持したまま、無機フィラーによる比誘電率向上などの効果を得ることができる。また、無機フィラーのサイズ（平均粒径）は、４～１０００ｎｍとするのがよい。
　作製した誘電体フィルム１の一方の面に、アルミニウム（Ａｌ）などの金属成分を蒸着して金属膜２を形成し、金属膜付きフィルム５とする。
　ヘビーエッジ構造を形成する場合は、上述の金属膜付きフィルム５のヘビーエッジを形成する部分以外をマスクし、上述の蒸着した金属成分のマスクの無い部分の上にさらに、たとえば亜鉛（Ｚｎ）を蒸着して形成する。このとき、ヘビーエッジとして蒸着する膜の厚さは、上述の蒸着した金属成分の１～３倍の厚さとする。
　金属膜２に第１の溝７、および必要に応じて第２の溝８～第６の溝１２を形成する。各溝の形成には、金属蒸着膜を飛ばすことが可能な、レーザーマーカー機またはレーザートリマー機を用いる。レーザーとしては、グリーンレーザー、ＹＡＧレーザーおよびＣＯ２レーザーのうちいずれかを用いればよい。
　一方の面に金属膜２（２ａ、２ｂ）を有する金属膜付きフィルム５（５ａ、５ｂ）は、２枚を一組として、図１、２に示すように、少し幅方向（ｘ方向）にずれた状態で重ねて積層または捲回し、本体部３を得る。
　得られた本体部３の両端面に外部電極４としてメタリコン電極を形成することで、フィルムコンデンサＡ、Ｂが得られる。外部電極４の形成には、例えば、金属の溶射、スパッタ法、メッキ法などが好適である。
　次いで、必要に応じ、外部電極４を形成した本体部３の表面を外装部材（図示せず）で覆うこともできる。
　金属膜２の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）などの金属、合金などが挙げられる。
　また、メタリコン電極の材料としては、亜鉛、アルミニウム、銅およびハンダから選ばれる少なくとも１種の金属材料が好適である。
　図１５は、連結型コンデンサの一実施形態の構成を模式的に示した斜視図である。図１５においては構成を分かりやすくするために、ケースならびにモールド用の樹脂を省略して記載している。本実施形態の連結型コンデンサＣは、複数個のフィルムコンデンサＢが一対のバスバー２１、２３により並列接続された構成となっている。バスバー２１、２３は、外部接続用の端子部２１ａ、２３ａとフィルムコンデンサＢの外部電極４ａ、４ｂにそれぞれ接続される引出端子部２１ｂ、２３ｂにより構成されている。
　連結型コンデンサＣに上記したフィルムコンデンサＢを適用すると、自己回復性に優れた連結型コンデンサＣを得ることができる。
　連結型コンデンサＣは、フィルムコンデンサＢを複数個（本実施形態においては４個）並べた状態で、本体部３の両端にそれぞれ形成された外部電極４ａ、４ｂに、接合材を介してバスバー２１、２３を取り付けることによって得ることができる。
　なお、フィルムコンデンサＡ、Ｂ、および連結型コンデンサＣは、ケースに収納したのちケース内の空隙に樹脂を充填し、樹脂モールド型（ケースモールド型）のコンデンサとすることもできる。
　なお、図１５に示した連結型コンデンサＣは、断面が楕円状のフィルムコンデンサＢを断面の長径の方向に配置したものであるが、この他に、フィルムコンデンサＢを断面の短径の方向に積み上げた構造であっても同様の効果を得ることができる。また、図１５に示した連結型コンデンサＣは、軸長方向（ｘ方向）を水平に配置したものであるが、軸長方向（ｘ方向）を鉛直に配置してもよい。さらに、図１５ではフィルムコンデンサＢを用いた連結型コンデンサＣを示したが、フィルムコンデンサＢに替えて積層型のフィルムコンデンサＡを用いてもよいことは言うまでもない。
　図１６は、インバータの一実施形態の構成を説明するための概略構成図である。図１６には、直流から交流を作り出すインバータＤの例を示している。本実施形態のインバータＤは、図１６に示すように、スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ（Insulated gate Bipolar Transistor））とダイオードにより構成されるブリッジ回路３１と、電圧安定化のためにブリッジ回路３１の入力端子間に配置された容量部３３とを備えている。ここで、容量部３３として上記のフィルムコンデンサＡ、フィルムコンデンサＢまたは連結型コンデンサＣが適用される。
　なお、このインバータＤは、直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路３５に接続される。一方、ブリッジ回路３１は駆動源となるモータジェネレータ（モータＭ）に接続される。
　図１７は、電動車輌の一実施形態を示す概略構成図である。図１７には、電動車輌Ｅとしてハイブリッド自動車（ＨＥＶ）の例を示している。
　図１７における符号４１は駆動用のモータ、４３はエンジン、４５はトランスミッション、４７はインバータ、４９は電源（電池）、５１ａ、５１ｂは前輪および後輪である。
　この電動車輌Ｅは、駆動源としてモータ４１またはエンジン４３、もしくは両方の出力がトランスミッション４５を介して左右一対の前輪５１ａに伝達される機能を主として備えており、電源４９はインバータ４７を介してモータ４１に接続されている。
　また、図１７に示した電動車輌Ｅには、電動車輌Ｅ全体の統括的な制御を行う車輌ＥＣＵ５３が設けられている。車輌ＥＣＵ５３には、イグニッションキー５５や図示しないアクセルペダル、ブレーキ等の電動車輌Ｅからの運転者等の操作に応じた駆動信号が入力される。この車輌ＥＣＵ５３は、その駆動信号に基づいて指示信号を、エンジンＥＣＵ５７、電源４９、および負荷としてのインバータ４７に出力する。エンジンＥＣＵ５７は、指示信号に応答してエンジン４３の回転数を制御し、電動車輌Ｅを駆動する。
　本実施形態のフィルムコンデンサＡ、フィルムコンデンサＢまたは連結型コンデンサＣを容量部３３として適用したインバータＤを、例えば、図１７に示すような電動車輌Ｅに搭載すると、フィルムコンデンサＡ、フィルムコンデンサＢまたは連結型コンデンサＣが、自己回復性に優れたものであるため静電容量が長期間に渡り維持でき、インバータ４７等で発生するスイッチング・ノイズを長期間低減することができる。
　なお、本実施形態のインバータＤは、上記のハイブリッド自動車（ＨＥＶ）のみならず、電気自動車（ＥＶ）、燃料電池車、あるいは電動自転車、発電機、太陽電池など種々の電力変換応用製品に適用できる。
　ポリアリレート（Ｕ－１００、ユニチカ製）を用いて平均厚さ３μｍの誘電体フィルムを作製した。誘電体フィルムは、ポリアリレートをトルエンに溶解し、コータを用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の基材上に塗布し、シート状に成形した。成形後、１３０℃で熱処理してトルエンを除去し、誘電体フィルムを得た。
　得られた誘電体フィルムを基材から剥離し、１３０ｍｍ幅にスリット加工した後、誘電体フィルムの一方の面に金属膜として、Ａｌ金属膜を真空蒸着法により形成した。このとき、試料Ｎｏ．１～５はメタルマスクを用いて９７ｍｍ幅のＡｌ金属膜を形成し、試料Ｎｏ．６～９は、一方の面全面にＡｌ金属膜を形成した。
　試料Ｎｏ．２～５は、グリーン・レーザーマーカーを用いて金属膜の幅方向の端部近傍に第１の溝および第２の溝を形成した。試料Ｎｏ．６～９は、グリーン・レーザーマーカーを用いて金属膜の幅方向の中央近傍に第１の溝、第２の溝、第３の溝を形成した。レーザー照射条件は、出力４Ｗ、周波数１４０ｋＨｚ、スキャン速度４ｍ／秒とした。
　作製した１３０ｍｍ幅の金属膜付きフィルムをさらにスリット加工し、第１の溝、第２の溝、第３の溝を有する５０ｍｍ幅の金属膜付きフィルム（試料Ｎｏ．２～９）とした。第１の溝、第２の溝、第３の溝の配置（Ｗ１、Ｗ３、第２、第３の溝の数、ピッチｐ）を表１に示す。試料Ｎｏ．1については、第１の溝、第２の溝、第３の溝のいずれも形成せずに、第２部位２ｄを有さず、１．５ｍｍの絶縁マージン部（誘電体フィルムが露出した金属膜非形成部）を有するものとした。
　試料Ｎｏ．１０、１１は、試料Ｎｏ．１と同様な金属膜を形成した誘電体フィルムに、グリーン・レーザーマーカーを用いて、長さ方向の所定の位置に、第４の溝、第５の溝、および第６の溝を形成して、第３部位を設けた。レーザー照射条件は、出力４Ｗ、周波数１４０ｋＨｚ、スキャン速度４ｍ／秒とした。第３部位において、第６の溝の長さ方向の間隔（Ｌ）は３６ｍｍとし、その間に５つの第４の溝を等間隔（６ｍｍ間隔）に配置した。また、第５の溝は、９７ｍｍ幅のＡｌ金属膜の中央を挟んで両側にそれぞれ０．５ｍｍ間隔で２つ配置し、図１０（ａ）に示す金属膜付きフィルムが２枚、図１０（ａ）の左端を対称軸として鏡面対象の状態でつながった状態のものを作製した。
　作製した１３０ｍｍ幅の金属膜付きフィルムをさらにスリット加工し、１．５ｍｍの絶縁マージン部（誘電体フィルムが露出した金属膜非形成部）を有し、幅方向に延びる第４の溝および第６の溝、および外部電極と接続する近傍に第５の溝を有する、幅５０ｍｍ、長さ２０ｍの金属膜付きフィルム、すなわち長さ方向に第３部位を有する金属膜付きフィルムとした。なお、試料Ｎｏ．１２は比較例であり、第３部位を設けなかった。
　金属膜付きフィルムの滑り性は、試料Ｎｏ．１、６～９の金属膜付きフィルムの静摩擦係数を測定することにより確認した。金属膜付きフィルムの静摩擦係数が０．６未満の場合を滑り性良好とし、０．６以上の場合を滑り性不良と判断した。結果を表１に示す。
　巻芯として、外径５ｍｍ、長さ５０ｍｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）製の円柱を用いた。５０ｍｍ幅の一対の金属膜付きフィルムを、金属膜が誘電体フィルムを介して対向するように重ね合わせて巻芯に捲回し、捲回体を作製した。なお、一対の金属膜付きフィルムは、幅方向（ｘ方向）に互いに０．５ｍｍずれた状態とし、第２部位２ｄまたは絶縁マージン部を幅方向（ｘ方向）の異なる側にそれぞれ配した状態で捲回し、捲回体（本体部）を得た。試料Ｎｏ．1～９の捲回数は５０回とした。試料Ｎｏ．１０、１１は、第３部位が表２に示す位置（ｒ）になるように調整した。
　捲回体（本体部）の金属膜が露出した対向する端面に亜鉛と錫との合金を溶射し、外部電極であるメタリコン電極を形成してフィルムコンデンサとした。
　作製したフィルムコンデンサの静電容量、耐電圧、耐電圧試験前後の絶縁抵抗を測定した。静電容量は、ＬＣＲメータを用いてＡＣ１Ｖ、１ｋＨｚの条件で測定した。絶縁抵抗および耐電圧は、絶縁抵抗計を用いて測定した。耐電圧は、絶縁抵抗計を用いて、フィルムコンデンサに０Ｖから毎秒１０Ｖの昇圧速度で直流電圧を印加する昇圧試験を行い、リーク電流が０．０１Ａに達したときの電圧とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　試料Ｎｏ．２～１１は、耐電圧試験前後の絶縁抵抗の低下が小さく、自己回復性に優れたものであった。また、試料Ｎｏ．６～９は、滑り性が良好であった。一方、試料Ｎｏ．１は、滑り性が低く、耐電圧試験後に絶縁抵抗が大きく低下し、自己回復性が充分に機能しなかった。試料Ｎｏ．１２は、耐電圧試験後に絶縁抵抗が大きく低下し、自己回復性が充分に機能しなかった。
Ａ：積層型フィルムコンデンサ
Ｂ：捲回型フィルムコンデンサ
Ｃ：連結型コンデンサ
Ｄ：インバータ
Ｅ：電動車輌
１、１ａ、１ｂ：誘電体フィルム
２、２ａ、２ｂ：金属膜
　２ｃ：金属膜の第１部位
　２ｄ：金属膜の第２部位
３：本体部
４、４ａ、４ｂ：外部電極
５、５ａ、５ｂ：金属膜付きフィルム
６：絶縁マージン部
７：第１の溝
８：第２の溝
９：第３の溝
１０：第４の溝
１１：第５の溝
１２：第６の溝
１３：有効領域
１４：芯体
２１、２３：バスバー
３１：ブリッジ回路
３３：容量部
３５：昇圧回路
４１：モータ
４３：エンジン
４５：トランスミッション
４７：インバータ
４９：電源
５１ａ：前輪
５１ｂ：後輪
５３：車輌ＥＣＵ
５５：イグニッションキー
５７：エンジンＥＣＵ

Claims (17)

  1. 　矩形状の誘電体フィルムと、該誘電体フィルムの一方の面上に配置された金属膜とを具備し、
    　前記誘電体フィルムは、該誘電体フィルムの第１方向の一方に位置する第１端面と、他方に位置する第２端面と、を有し、
    　前記金属膜は、前記誘電体フィルムの前記第１端面側に配置された第１部位と、前記誘電体フィルムの前記第２端面側に配置された第２部位とを有し、
    　前記第１部位と前記第２部位とは、前記誘電体フィルムの前記第１方向と直交する第２方向に延びる第１の溝により互いに離間している、金属膜付きフィルム。
  2. 　前記誘電体フィルムの前記第１方向の長さをＷ１とし、前記第２端面と前記第１の溝との距離をＷ２としたとき、Ｗ１に対するＷ２の比（Ｗ２／Ｗ１）が０．２３以下である、請求項１に記載の金属膜付きフィルム。
  3. 　前記Ｗ２が、０．５～２．０ｍｍである、請求項２に記載の金属膜付きフィルム。
  4. 　前記第１部位の前記第１端面側の端面が、前記誘電体フィルムの第１端面に位置し、
    　前記第２部位の前記第２端面側の端面が、前記誘電体フィルムの第２端面に位置している、請求項１～３のいずれかに記載の金属膜付きフィルム。
  5. 　前記第２部位が、複数の分割部位を有する、請求項１～４のいずれかに記載の金属膜付きフィルム。
  6. 　前記第２部位が、前記第２方向に延びる第２の溝を有する、請求項５に記載の金属膜付きフィルム。
  7. 　前記第２部位が、前記第１方向に延びる第３の溝を有する、請求項５または６に記載の金属膜付きフィルム。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載の金属膜付きフィルムが複数積層された積層体である本体部と、該本体部の一対の本体端部にそれぞれ設けられた外部電極と、を具備し、
    　前記金属膜の前記第１部位は、いずれか一方の前記本体端部において、前記外部電極に接続されている、フィルムコンデンサ。
  9. 　請求項１～７のいずれかに記載の金属膜付きフィルムが複数回捲回された捲回体である本体部と、該本体部の軸長方向に位置する一対の本体端部にそれぞれ設けられた外部電極と、を具備し、
    　前記金属膜の前記第１部位は、いずれか一方の前記本体端部において、前記外部電極に接続されている、フィルムコンデンサ。
  10. 　前記金属膜が、第３部位を有し、該第３部位は、前記一対の外部電極のいずれとも電気的に接続せず、前記第２方向の長さが、捲回の１周分以上であるとともに、前記軸長方向に延びる第４の溝を有する、請求項９に記載のフィルムコンデンサ。
  11. 　前記第３部位が、前記第２方向に沿う第５の溝を有する、請求項１０に記載のフィルムコンデンサ。
  12. 　前記本体部の捲回の中心から外周までの距離の１／２よりも小さい位置に、少なくとも１つの前記第３部位を有する、請求項１０～１１のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  13. 　前記第３部位を複数有し、該複数の第３部位は、前記捲回の中心からの距離が異なる位置に、それぞれ配置されている、請求項１０～１２のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  14. 　複数のフィルムコンデンサと、該複数のフィルムコンデンサを接続するバスバーと、を備え、前記フィルムコンデンサが、請求項８～１３のいずれかに記載のフィルムコンデンサである、連結型コンデンサ。
  15. 　スイッチング素子により構成されるブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備えるインバータであって、前記容量部が請求項８～１３のいずれかに記載のフィルムコンデンサである、インバータ。
  16. 　スイッチング素子により構成されるブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備えるインバータであって、前記容量部が請求項１４に記載の連結型コンデンサである、インバータ。
  17. 　電源と、該電源に接続された請求項１５または１６に記載のインバータと、該インバータに接続されたモータと、該モータにより駆動する車輪と、を備える、電動車輌。
PCT/JP2017/002986 2016-01-28 2017-01-27 金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌 WO2017131177A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017563859A JP6737818B2 (ja) 2016-01-28 2017-01-27 フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-014548 2016-01-28
JP2016014548 2016-01-28
JP2016066018 2016-03-29
JP2016-066018 2016-03-29
JP2016-147449 2016-07-27
JP2016147449 2016-07-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017131177A1 true WO2017131177A1 (ja) 2017-08-03

Family

ID=59397951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/002986 WO2017131177A1 (ja) 2016-01-28 2017-01-27 金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6737818B2 (ja)
WO (1) WO2017131177A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110310828A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 Tdk株式会社 层叠陶瓷电子部件
CN114041263A (zh) * 2019-03-19 2022-02-11 京瓷株式会社 层叠型电容器、连结型电容器、逆变器以及电动车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115812A (en) * 1981-01-09 1982-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing metallized film capacitor
JPH09167716A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Okaya Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ及びその製造方法
JP2002367854A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 両面金属化フィルムコンデンサ
JP2011096916A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Denso Corp コンデンサ及び電力変換装置
US20120287554A1 (en) * 2011-02-16 2012-11-15 S B E, Inc. Patterned metallized film with enhanced underlayer for metallized capacitor applications
JP2016009775A (ja) * 2014-06-25 2016-01-18 小島プレス工業株式会社 積層フィルムコンデンサ、及び積層フィルムコンデンサの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115812A (en) * 1981-01-09 1982-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing metallized film capacitor
JPH09167716A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Okaya Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ及びその製造方法
JP2002367854A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 両面金属化フィルムコンデンサ
JP2011096916A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Denso Corp コンデンサ及び電力変換装置
US20120287554A1 (en) * 2011-02-16 2012-11-15 S B E, Inc. Patterned metallized film with enhanced underlayer for metallized capacitor applications
JP2016009775A (ja) * 2014-06-25 2016-01-18 小島プレス工業株式会社 積層フィルムコンデンサ、及び積層フィルムコンデンサの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110310828A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 Tdk株式会社 层叠陶瓷电子部件
CN114041263A (zh) * 2019-03-19 2022-02-11 京瓷株式会社 层叠型电容器、连结型电容器、逆变器以及电动车辆
CN114041263B (zh) * 2019-03-19 2023-07-25 京瓷株式会社 层叠型电容器、连结型电容器、逆变器以及电动车辆

Also Published As

Publication number Publication date
JP6737818B2 (ja) 2020-08-12
JPWO2017131177A1 (ja) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6688876B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータおよび電動車輌
JP6574922B1 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車輌
JP6744486B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータおよび電動車輌
JP7011053B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータ及び電動車輌
JP2004134561A (ja) 金属化フィルムコンデンサとそれを用いたインバータ平滑用コンデンサと自動車用コンデンサ
JP6356936B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車輌
JP6687373B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータおよび電動車輌
JP6938662B2 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータおよび電動車輌
WO2017188327A1 (ja) フィルムコンデンサ、連結型コンデンサと、これを用いたインバータおよび電動車輌
WO2017131177A1 (ja) 金属膜付きフィルムと、それを用いたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ、および電動車輌
JP7228027B2 (ja) 積層型コンデンサ、連結型コンデンサ、インバータ及び電動車輌

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17744407

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017563859

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17744407

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1