WO2021049380A1 - フィルムコンデンサ素子 - Google Patents

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中尾　吉宏
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Definitions

  • This disclosure relates to film capacitor elements.
  • the film capacitor is formed by winding or stacking a plurality of metallized films in which a metal film to be an electrode is vapor-deposited on the surface of a dielectric film made of polypropylene resin, for example.
  • the laminated film capacitor cuts the metal film at the same time as cutting the dielectric film when cutting the laminated body in which the metallized film is laminated to a required size (capacity). At the end face), insulation defects may occur in which the metal films come into contact with each other.
  • Patent Document 1 describes in a metallized film constituting a film capacitor element (core), an exposed portion (gap strip) on the surface of a groove-shaped or band-shaped film having a constant width, which is called an insulation margin and has no metal film formed.
  • a configuration has been proposed in which the withstand voltage (withstand pressure) of the cut surface of the above-mentioned laminated body (element) is improved by providing a bent portion oblique to the parallel direction in which each insulation margin extends. ..
  • the laminated film capacitor described in Patent 1 Document 1 is required to be a laminated film capacitor element in which the loss of capacitance near the cut surface in the film laminate is large and therefore the loss of capacitance is small. ing.
  • a metal layer is disposed on one surface, and an edge insulating region continuous in a second direction orthogonal to the first direction is provided on one edge of the one surface in the first direction.
  • a plurality of dielectric films provided with the above are laminated by reversing the direction of the first direction on the one surface by 180 ° so that the positions of the edge insulating regions in the plan view overlap with each other. It includes a rectangular film laminate and a first metal electrode and a second metal electrode formed on each of the pair of end faces of the film laminate in the first direction.
  • the dielectric film having the metal layer electrically connected to at least the first metal electrode is provided between the plurality of strip-shaped metal layers extending in the first direction and the strip-shaped metal layers.
  • the film capacitor element of the present disclosure is a groove portion continuous in the film lamination direction that separates the film laminate and the first metal electrode from at least one of the pair of end faces of the film laminate in the second direction. It is characterized by having.
  • the film capacitor element 10 of the embodiment is a dielectric film 1 having a plurality of strip-shaped metal layers (films) 3 continuous along a first direction (x direction in the drawing) on the surface of the film as shown in FIG. 1A.
  • a plurality of dielectric films 2 are alternately laminated.
  • Each band-shaped metal layer 3 becomes an internal electrode of a capacitor after being laminated.
  • the dielectric films 1 and 2 have the same configuration except for the lamination direction in the portions after the partial configuration shown in FIG. 1B, but as shown in FIGS. 1A and 1C, the orientation after lamination can be known.
  • Each band-shaped metal layer 3 is designated with a reference numeral of 1A to 1N for the dielectric film 1 and 2A to 2N for the dielectric film 2 in order from the end.
  • the continuous direction of each of the strip-shaped metal layers 3 formed in parallel is referred to as a first direction (x direction), and the arrangement direction of each of the parallel strip-shaped metal layers 3 (y orthogonal to the x direction).
  • Direction is called the second direction.
  • the stacking direction of the dielectric films 1 and 2 is a third direction (z direction in the drawing) orthogonal to the first direction and the second direction. Details of the laminated film laminate 4 will be described later.
  • Each band-shaped metal layer 3 on the surface of the dielectric films 1 and 2 is formed by metal vapor deposition on the base film (base).
  • a groove-shaped film surface (hereinafter referred to as an insulating margin S), which is also called a small margin, is exposed between the strip-shaped metal layers 3 adjacent to each other in the y-direction, whereby each strip-shaped metal layer 3 is electrically charged. It is in an independently insulated state.
  • each insulation margin S (small margin) is connected to a band-shaped insulation region T called a large margin continuous in the second direction (y direction) on one end side in the first direction (x direction).
  • Examples of the constituent materials of the dielectric films 1 and 2 constituting the film capacitor element 10 include organic resin materials such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polyarylate, and cycloolefin polymer.
  • the dielectric films 1 and 2 are laminated by alternately reversing the x-direction directions of the dielectric film 1 and the dielectric films 2 adjacent to the dielectric film 1 in the vertical direction (z direction) by 180 °. That is, the dielectric films 1 and 2 are stacked so that the positions of the strip-shaped insulating regions T at the ends (edges) of the dielectric films 1 and 2 are alternately reversed in the x direction, and the film laminate 4 It is said that.
  • Metal electrodes (hereinafter referred to as metallikons) are formed by thermal spraying on both ends of the film laminate 4 in the x direction.
  • metallikons one of the metallikons formed at both ends in the x direction is called 5A (first metal electrode) and the other is called 5B (second metal electrode), but these are only different in the arrangement position. Yes, there is no difference in configuration.
  • the film capacitor element 10 of the embodiment is an element after the metallikons 5A and 5B are formed, as shown in FIG. 1C, at both ends of the film capacitor element 10 in the y direction (second direction).
  • Grooves 11 for separating the band-shaped metal layer 3 (internal electrode) and the metallikons 5A and 5B (external electrodes) are formed, respectively.
  • two groove portions 11 are provided at each end of the film laminate 4 in the x direction, for a total of four grooves.
  • groove portions 11 are continuous in the film stacking direction (z direction) in a region including an interface (boundary) between the metallikon 5A or 5B and the film laminate 4 or between the metallikon 5A or 5B and the film laminate 4. It is formed as a concave shape. Further, each groove portion 11 is provided so as to open toward the end face of the film laminate 4 in the y direction, and the groove depth D (y direction) of each groove portion 11 from the end face in the y direction is described above. It is larger than the pitch P, which is the interval between the insulation margins S.
  • the film capacitor element 10 includes one or two strip-shaped metal layers 3 located at both ends in the y-direction of the laminated dielectric film 1 among the strip-shaped metal layers 3 shown in FIG. 1C, for example, illustrated.
  • the strip-shaped metal layer 3 located at "1A” and “1B” on the left side and the strip-shaped metal layer 3 located at "1N” and “1M” on the right side of the drawing are separated from the metallikon 5A or 5B by the groove portion 11 and are electrically operated. Is insulated.
  • one or two strip-shaped metal layers 3 located at both ends in the y direction for example, “2N” and “2M” on the left side (not shown in FIG. 1C).
  • the band-shaped metal layer 3 located and the band-shaped metal layer 3 located on the right side "2A” and “2B” (not shown) are electrically insulated from the metallikon 5A or 5B by the groove portion 11.
  • each band-shaped metal layer 3 is linear in the x direction, and the band-shaped metal layer 3 is cut and insulated at both ends in the y direction.
  • the number or number is small. Therefore, the film capacitor of the embodiment has a capacitance near the cut surface (both ends in the y direction) after lamination as compared with the conventional film capacitor using an element having an insulation margin of a bending pattern (see Patent Document 1). Capacity loss is reduced.
  • each groove portion 11 from the end face in the y direction is sufficient if one or two strip-shaped metal layers 3 located at both ends in the y direction are cut and insulated. Therefore, as shown in the upper right of FIG. 1A, the groove depth D of each groove portion 11 should be about 1.0 times (shown Dmin) to 3.0 times (shown Dmax) the pitch P of the insulation margin S. Good.
  • the width of the strip-shaped metal layer 3 located at the end in the y direction that is, in this example, both ends in the y direction regardless of the width P1 in the y direction of 1A, 2A or 1N, 2N that varies due to cutting of the film laminate 4. It is possible to reliably insulate at least one strip-shaped metal layer 3 located in the portion.
  • each groove 11 in the x direction (first direction) is described later because it is related to the internal structure of the film laminate 4.
  • FIGS. 5 to 8 are diagrams schematically explaining the process of manufacturing the film capacitor element of the embodiment.
  • the continuous direction of each band-shaped metal layer 3 formed in parallel is the first direction as in FIG. (The x direction in the figure)
  • the arrangement direction of each of the parallel strip metal layers 3 (y direction orthogonal to the x direction) is orthogonal to the second direction, the first direction, and the second direction
  • the laminating direction of the film is the second.
  • the direction is 3 (z direction in the figure).
  • a dielectric film 1 or a dielectric film 2 having a plurality of strip-shaped metal layers 3 continuous along the x direction is formed on the surface of the film.
  • the dielectric film 1 and the dielectric film 2 only have their orientations changed in the x direction, and have the same configuration.
  • a conventionally known method can be used, such as laminating long dielectric films 1 and 2 on each other and winding them around a cylinder or a cylinder having a polygonal cross section.
  • the virtual line (dashed line) in FIG. 5 indicates a cut line after winding around a cylinder or the like.
  • FIG. 6 is a view of the film laminate 4 cut to a predetermined length as viewed from the cut surface (end surface in the y direction). As shown in FIG. 6, the vertically adjacent dielectric films 1 and 2 are laminated in a state of being slightly displaced (offset state) in the continuous direction (x direction) of the strip-shaped metal layer 3. , The edges of the strip-shaped metal layers 3 are exposed or adjacent to both end faces of the film laminate 4 in the x direction.
  • the insulating layer 12 may be omitted.
  • each of the strip-shaped metal layers 3 on the dielectric films 1 and 2 is electrically connected to either the left or right (x direction) metallikon shown in the drawing, and functions as an internal electrode of the element.
  • 11 (groove depth D in the y direction) is formed at a position where the band-shaped metal layer 3 (internal electrode) and the metallikons 5A and 5B (external electrodes) are separated from each other.
  • two groove portions 11 are provided at the ends in the y direction, for a total of four grooves.
  • the groove portion 11 can be formed into a shape continuous in the stacking direction (z direction) by cutting or cutting. It may be formed into a so-called notch, slit, notch or the like.
  • the groove depth D in the y direction of the groove portion 11 may be larger than the pitch P, which is the interval between the band-shaped metal layers 3 and the interval between the insulation margins S.
  • the depth may be about 1.0 to 3.0 times the pitch P so that one or two strip-shaped metal layers 3 located at both ends in the y direction are insulated. If it exceeds 3.0 times the pitch P, the loss of capacitance at the end increases, so it is preferably less than that.
  • the formation position of the groove portion 11 in the x-direction may be between the metallikon 5A or 5B and the film laminate 4, as in the film capacitor element 70 shown in FIG. 8, as in the film capacitor element 80 shown in FIG. In addition, it may be formed in a region including an interface (boundary) between the metallikon 5A or 5B and the film laminate 4. Further, as in the film capacitor element 90 shown in FIG. 10, the groove portions 11 of both may be formed on the film laminate 4 side at the interface (boundary) between the metallikon 5A or 5B and the film laminate 4.
  • each groove portion 11 is shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2B describes the formation positions of each of these groove portions 11 in the x direction with a plan view seen from above of the film capacitor element 20.
  • each of the above-mentioned groove portions 11 has a distance Q between the groove portions 11 and the end portions 31 of the strip-shaped metal layer 3 on the dielectric film 1 located inside the film laminate 4 in the x direction. It is formed on the open outside (metallikon 5A side). As a result, reliable electrical insulation with the internal electrode (belt-shaped metal layer 3) is achieved.
  • the distance Q between the ends 31 and 32 of the band-shaped metal layer 3 may be 200 ⁇ m or more.
  • two groove portions 11 are arranged at the ends in the y direction and two in the x direction, for a total of four grooves, but the groove portions 11 are shown in FIGS. 3A to 3A.
  • the two groove portions 11 may be provided at different ends (corner portions) in the x direction that are diagonal on the xy plane of the film capacitor element 30, or may be provided in the y direction on either side of the x direction. It may be provided at the end (corner).
  • two groove portions 11 are provided at the end portion in the y direction between the film laminate 4 and the metallikon 5A, and one groove portion 11 is provided at the end portion in the y direction between the film laminate 4 and the metallicon 5B. , A total of 3 may be provided.
  • the film laminate 4 has a dielectric film 1 [see FIG. 1A] having a strip-shaped metal layer 3 fractionated by an insulation margin S and the entire surface of a so-called solid pattern having no insulation margin.
  • the groove portion 11 is the end portion 33 of the entire metal layer 3'as shown in FIG. 4B described above. It may be arranged at the end (corner) in the y direction on the right side in the x direction so that there is a gap between the film and the metallic film 5A.
  • each band-shaped metal layer 3 on the dielectric film 1 is electrically connected to the metallikon 5A (first metal electrode) on the right side (x direction) of the drawing, and the entire surface metal layer on the dielectric film 13 is formed. 3'is connected to the metallikon 5B (second metal electrode).
  • the groove portion 11 is formed like the film capacitor elements 30, 40, 50 shown in FIGS. 3A to 3C or the film capacitor element 60 shown in FIGS. 4A, 4B. You can change the number and position.
  • the film capacitor using the film capacitor elements 30, 40, 50, 60 having the groove 11 whose number and position are changed is also equivalent to the film capacitor using the film capacitor elements 10, 20, 70, 80, 90 described above. It plays an effect / function.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the film capacitor element 100 of another embodiment of the present disclosure.
  • the band-shaped metal layer 3 is arranged on one surface, and one edge of the first direction x on the one surface is in a second direction y orthogonal to the first direction x.
  • the dielectric films 1 and 2 provided with the continuous strip-shaped insulating region T are oriented at 180 ° in the first direction x on one surface so that the planar viewing positions of the strip-shaped insulating regions T overlap every other film.
  • the constituent materials of the dielectric films 1 and 2 constituting the film capacitor element 100 may be formed of an organic resin material such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polyarylate, or cycloolefin polymer, as in each of the above-described embodiments. ..
  • the dielectric films 1 and 2 having a metal layer at least partially electrically connected to the metallikons 5A and 5B are between the plurality of strip-shaped metal layers 3 extending in the first direction x and each strip-shaped metal layer 3. It has a groove-shaped insulating margin S extending in the first direction x provided in the above.
  • the pair of end faces of the film laminate 4 in the second direction y have groove portions 11 continuous in the film stacking direction z, which separate the film laminate 4 and the metallikons 5A and 5B.
  • each insulation margin S between the band-shaped metal layers 3 is formed at intervals ⁇ L1 from the metallikons 5A and 5B in the first direction x.
  • the insulation margin S is connected to the metallikons 5A and 5B within a range in which the band-shaped metal layer 3 and the metallikons 5A and 5B are separated by the groove portion 11, that is, within the groove depth D in the second direction y of the groove portion 11. It is not, and it may be interrupted halfway. In this case, in the example of FIG.
  • the strip-shaped metal layer 3 located at the reference numerals 1C, 1D, ⁇ , 1K, 1L; 2C, 2D, ⁇ , 2K, 2L has an insulation margin S with respect to the metallikons 5A, 5B. They are connected to each other in regions separated by an interval ⁇ L1. Therefore, if each band-shaped metal layer 3 located in the intermediate portion between the groove portions 11 in the y direction is connected to the metallikon 5A or 5B at least in part, each band-shaped metal layer 3 located in the intermediate portion is connected to the metallikon 5A. Or it is commonly connected to 5B. As a result, even if a connection failure occurs between the plurality of strip-shaped metal layers 3 located in the intermediate portion and each metallikon 5A or 5B, it is possible to prevent the overall capacitance from being lowered.
  • the strip-shaped metal layer 3 located at reference numerals 1C, 1D, ⁇ , 1K, 1L; 2C, 2D, ⁇ , 2K, 2L has an insulation margin S spaced apart from the metallikons 5A, 5B. They are connected to each other in regions separated by ⁇ L1.
  • each band-shaped metal layer 3 located in the intermediate portion between the groove portions 11 in the y direction has at least a part of the band-shaped metal layer 3 electrically connected to the metallikons 5A and 5B, and is therefore located in the intermediate portion. Even if a connection failure occurs between the plurality of strip-shaped metal layers 3 and each metallikon 5A or 5B, it is possible to prevent a decrease in the overall capacitance.
  • one or two strip-shaped metal layers 3 located at both ends in the y direction (second direction) are electrically separated from the metallikon 5A or 5B by the groove 11. Insulated. That is, the loss of capacitance in the vicinity of the cut surface (both ends in the y direction) after lamination is reduced as compared with the conventional film capacitor using an element having an insulation margin of a bending pattern. Therefore, the film capacitor using these film capacitor elements can be a laminated film capacitor with little loss of capacitance at the cut portion.

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Abstract

静電容量のロスが少ない、積層型のフィルムコンデンサ素子を提供する。フィルムコンデンサ素子は、連続方向が１８０°異なる金属層を１枚ごとに反転させながら積層されたフィルム積層体と、フィルム積層体の一対の端面のそれぞれに形成された第１金属電極および第２金属電極と、を含む。フィルム積層体におけるｙ方向の一対の端面の少なくともいずれかには、フィルム積層体と第１金属電極とを離間させる、フィルム積層方向に連続する溝部を備える。溝部は、内部電極である金属層と、外部電極であるメタリコンを電気的に絶縁する構成とする。

Description

フィルムコンデンサ素子
　本開示は、フィルムコンデンサ素子に関する。
　フィルムコンデンサは、たとえばポリプロピレン樹脂からなる誘電体フィルムの表面に電極となる金属膜を蒸着した金属化フィルムを、巻回あるいは一方向に複数枚積み重ねて積層して形成されている。
　このうち、積層型のフィルムコンデンサは、金属化フィルムを積層した積層体を、所要の大きさ（容量）に切断する際、誘電体フィルムの切断と同時に金属膜も切断するため、その切断面（端面）において、金属膜どうしが接触する絶縁不良を起こす場合がある。
　特許文献１には、フィルムコンデンサ素子（コア）を構成する金属化フィルムにおいて、絶縁マージンと呼ばれる、金属膜が形成されていない溝状または一定幅の帯状のフィルム表面の露出部（間隙ストリップ）の一部に、各絶縁マージンが延びる平行方向に対して斜行する屈曲部位を設けることにより、前述の積層体（素子）の切断面の耐電圧（耐圧力）を向上させる構成が提案されている。
特許第５９８４０９７号公報
　しかしながら、上記特許１文献１に記載の積層型フィルムコンデンサは、フィルム積層体における切断面近傍の静電容量のロスが大きく、したがって静電容量のロスが少ない、積層型のフィルムコンデンサ素子が求められている。
　本開示のフィルムコンデンサ素子は、一面に金属層が配設され、該一面の第１の方向の一方の縁部に、前記第１の方向に直交する第２の方向に連続する縁部絶縁領域が設けられた誘電体フィルムが、前記縁部絶縁領域の平面視位置が１枚おきに重なるよう、前記一面における第１の方向の向きを１枚ごとに１８０°反転させて複数枚積層された直方体状のフィルム積層体と、前記フィルム積層体の前記第１の方向の一対の端面のそれぞれに形成された第１金属電極および第２金属電極と、を含む。少なくとも前記第１金属電極に電気的に接続される前記金属層を有する前記誘電体フィルムが、前記第１の方向に延びる複数の帯状金属層と、前記各帯状金属層の間に設けられた前記第１の方向に延びる溝状の絶縁マージンと、を有する。
　本開示のフィルムコンデンサ素子は、前記フィルム積層体の前記第２の方向の一対の端面の少なくともいずれかに、前記フィルム積層体と前記第１金属電極とを離間させる、フィルム積層方向に連続する溝部を有することを特徴とする。
　本開示によれば、所定の方向にフィルム積層体を切断しても、切断部分における静電容量のロスが少ない、積層型のフィルムコンデンサ素子とすることができる。
　本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
実施形態のフィルムコンデンサ素子の構成を示す金属化誘電体フィルムの平面図である。 フィルムの積層状態を示す素子の断面模式図である。 フィルムコンデンサ素子を上方から見た平面図である。 フィルムコンデンサ素子に形成される溝部の形成位置を示す断面図である。 フィルムコンデンサ素子に形成される溝部の形成位置を示す平面図である。 フィルムコンデンサ素子に形成される溝部の他の例を示す平面図である。 フィルムコンデンサ素子に形成される溝部の他の例を示す平面図である。 フィルムコンデンサ素子に形成される溝部の他の例を示す平面図である。 他の金属層パターンの誘電体フィルムの平面図である。 他の金属層パターンの誘電体フィルムを用いたフィルム積層体の断面模式図である。 実施形態のフィルムコンデンサ素子の作製方法を示す分解斜視図である。 フィルム積層後の素子の構成を示す外観斜視図である。 金属電極の溶射後の素子の構成を示す外観斜視図である。 絶縁用の溝形成後の素子の構成と、溝の形成位置を示す外観斜視図である。 絶縁用の溝の形成位置が異なる素子の例である。 絶縁用の溝の形成位置が異なる素子の例である。 本開示の他の実施形態のフィルムコンデンサ素子の構成を示す平面図である。 本開示のさらに他の実施形態のフィルムコンデンサ素子の構成を示す平面図である。
　以下、実施形態のフィルムコンデンサ素子について、図面を参照しつつ説明する。
　実施形態のフィルムコンデンサ素子１０は、図１Ａに示すような、フィルムの表面に、第１の方向（図示ではｘ方向）に沿って連続する帯状金属層（膜）３を複数有する誘電体フィルム１または誘電体フィルム２を、複数枚交互に積層して構成される。
　なお、各帯状金属層３は、積層後、コンデンサの内部電極となるものである。誘電体フィルム１，２は、図１Ｂに示す一部の構成以降の部分は積層方向が異なるだけで、同じ構成であるが、積層後の向きが分かるよう、図１Ａ，１Ｃに示すように、各帯状金属層３に、端から順に誘電体フィルム１については１Ａ～１Ｎ、誘電体フィルム２については２Ａ～２Ｎの符号を付している。
　また、各図において、平行に形成された各帯状金属層３の連続方向を、第１の方向（ｘ方向）と呼ぶとともに、平行な各帯状金属層３の並び方向（ｘ方向に直交するｙ方向）を第２の方向と呼ぶ。各誘電体フィルム１，２の積層方向は、第１の方向および第２の方向に直交する、第３の方向（図示ｚ方向）である。積層後のフィルム積層体４の詳細は後記で説明する。
　誘電体フィルム１，２の表面の各帯状金属層３は、ベースフィルム（基体）に対する金属蒸着により形成される。ｙ方向に隣接する帯状金属層３どうしの間には、小マージンとも呼ばれる、溝状のフィルム面（以下、絶縁マージンＳ）が露出しており、これにより、各帯状金属層３は、それぞれ電気的に独立して絶縁された状態となっている。
　そして、各絶縁マージンＳ（小マージン）は、第１の方向（ｘ方向）の一方の端部側で、第２の方向（ｙ方向）に連続する大マージンと呼ばれる帯状絶縁領域Ｔに繋がっている。各絶縁マージンＳの間隔（ピッチＰ）は、各帯状金属層３のｙ方向の幅Ｐ１と各絶縁マージンＳのｙ方向の幅Ｐ２とを合わせた値（Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２）となっている。
　なお、フィルムコンデンサ素子１０を構成する誘電体フィルム１，２の構成材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマー等の有機樹脂材料があげられる。
　誘電体フィルム１，２の積層は、図１Ｂに示すように、誘電体フィルム１とそれに図示上下（ｚ方向）に隣接する誘電体フィルム２の、ｘ方向の向きを交互に１８０°反転させながら、すなわち、誘電体フィルム１，２は、各誘電体フィルム１，２の端部（縁部）の帯状絶縁領域Ｔの位置が、ｘ方向交互に逆になるように積み重ねられ、フィルム積層体４とされる。
　フィルム積層体４のｘ方向の両端部には、金属溶射により金属電極（以下、メタリコン）が形成されている。なお、図示上、ｘ方向の両端部に形成されるメタリコンの一方を５Ａ（第１金属電極）、他方を５Ｂ（第２金属電極）と呼んでいるが、これらは配設位置の違いだけであり、構成に差異はない。
　そして、実施形態のフィルムコンデンサ素子１０は、メタリコン５Ａ，５Ｂ形成後の素子となった状態において、図１Ｃに示すように、フィルムコンデンサ素子１０におけるｙ方向（第２の方向）の両端部に、帯状金属層３（内部電極）とメタリコン５Ａ，５Ｂ（外部電極）とを離間させる溝部１１が、それぞれ形成されている。なお、この例において、溝部１１は、フィルム積層体４のｘ方向の端部にそれぞれ２個、合計４個設けられている。
　これら溝部１１は、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との間、もしくは、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との界面（境界）を含む領域に、フィルムの積層方向（ｚ方向）に連続する凹形状として形成されている。また、各溝部１１は、フィルム積層体４のｙ方向の端面に向けて開口するよう設けられており、各溝部１１の、ｙ方向の端面からの溝深さＤ（ｙ方向）は、前述の各絶縁マージンＳの間隔であるピッチＰよりも大きくなっている。
　具体的には、フィルムコンデンサ素子１０は、図１Ｃに示す各帯状金属層３のうち、積層された誘電体フィルム１においてｙ方向両端部に位置する１～２個の帯状金属層３、たとえば図示左側の「１Ａ」，「１Ｂ」に位置する帯状金属層３と、図示右側の「１Ｎ」，「１Ｍ」に位置する帯状金属層３とが、溝部１１によりメタリコン５Ａまたは５Ｂと離間して電気的に絶縁されている。
　また、積層された誘電体フィルム２においては、同様に、ｙ方向両端部に位置する１～２個の帯状金属層３、たとえば図１Ｃにおいて図示を省略した左側の「２Ｎ」，「２Ｍ」に位置する帯状金属層３と、同じく図示省略した右側の「２Ａ」，「２Ｂ」に位置する帯状金属層３とが、溝部１１によりメタリコン５Ａまたは５Ｂと離間して電気的に絶縁されている。
　すなわち、以上の構成のフィルムコンデンサ素子１０を用いてフィルムコンデンサを作製すれば、各帯状金属層３がｘ方向に直線状であるうえ、そのｙ方向両端部において切断・絶縁される帯状金属層３の個数または本数が少ない。したがって、実施形態のフィルムコンデンサは、屈曲パターンの絶縁マージン（特許文献１を参照）を有する素子を用いた従来のフィルムコンデンサに比べ、積層後の切断面（ｙ方向両端部）近傍の、静電容量のロスが低減されている。
　なお、各溝部１１の、ｙ方向の端面からの溝深さＤは、ｙ方向両端部に位置する１～２個の帯状金属層３を切断および絶縁すれば、充分こと足りる。したがって、各溝部１１の溝深さＤは、図１Ａの右上に示したように、絶縁マージンＳのピッチＰの１．０倍（図示Ｄｍｉｎ）～３．０倍程度（図示Ｄｍａｘ）とすればよい。これにより、ｙ方向端部に位置する帯状金属層３の幅、すなわちこの例では、フィルム積層体４の切断により変動する１Ａ，２Ａまたは１Ｎ，２Ｎのｙ方向幅Ｐ１に関わらず、ｙ方向両端部に位置する少なくとも１個の帯状金属層３を、確実に絶縁することが可能になる。
　なお、各溝部１１の、ｘ方向（第１の方向）の形成位置〔図２Ａ〕については、フィルム積層体４の内部構造と関連するため、後記で説明する。
　図５～図８は、実施形態のフィルムコンデンサ素子を製造する過程について、模式的に説明した図である。なお、第２の実施形態である図５～図８およびその変形例である図９，１０においても、図１と同様、平行に形成された各帯状金属層３の連続方向を第１の方向（図示ｘ方向）、平行な各帯状金属層３の並び方向（ｘ方向に直交するｙ方向）を第２の方向、第１の方向および第２の方向に直交する、フィルムの積層方向を第３の方向（図示ｚ方向）としている。
　積層型のフィルムコンデンサ素子７０の作製においては、まず、図５に示すように、フィルムの表面に、ｘ方向に沿って連続する帯状金属層３を複数有する誘電体フィルム１または誘電体フィルム２を、複数枚、ｘ方向の向きを交互に逆にしながら、すなわち、帯状絶縁領域Ｔの平面視位置が１枚おきに重なるよう、ｘ方向（第１の方向）の向きを１枚ごとに１８０°反転させながら積み重ねる。
　なお、先にも述べたように、誘電体フィルム１と誘電体フィルム２とは、ｘ方向の向きを変えただけであり、構成は同じものである。また、積層する方法としては、互いに長尺の誘電体フィルム１，２を重ねて、円筒または断面多角状の筒に巻き付ける等、従来公知の方法により行うことができる。図５における仮想線（二点鎖線）は、筒等に巻回後の切断線を示す。
　図６は、所定長さに切断後のフィルム積層体４を、切断面（ｙ方向端面）方向から見た図である。この図６に示すように、上下に隣接する誘電体フィルム１と２とは、帯状金属層３の連続方向（ｘ方向）に位置を若干ずらせた状態（オフセットした状態）で積層されているため、フィルム積層体４のｘ方向の両端面には、各帯状金属層３の縁部が露出あるいは隣接している。
　なお、実施形態のフィルム積層体４の上面には、帯状金属層３の形成されていない誘電体フィルム等、積層体の保護層（膜）を兼用する絶縁層１２が積層されている。絶縁層１２は省略してもよい。
　つぎに、図７に示すように、先に述べた各帯状金属層３の縁部が露出する、フィルム積層体４のｘ方向の両端面に、それぞれ、金属溶射により第１金属電極および第２金属電極（メタリコン５Ａ，５Ｂ）を形成する。これにより、誘電体フィルム１，２上の各帯状金属層３が、図示左右（ｘ方向）いずれかのメタリコンに電気的に接続され、素子の内部電極として機能するようになる。
　ついで、第２実施形態のフィルムコンデンサ素子７０においては、積層体（巻回体）の切断面であるフィルム積層体４のｙ方向の両端面に、これらｙ方向の両端面に向けて開口する溝部１１（ｙ方向の溝深さＤ）を、それぞれが帯状金属層３（内部電極）とメタリコン５Ａ，５Ｂ（外部電極）とを離間させる位置に形成する。この例においても、溝部１１は、ｙ方向の端部にそれぞれ２個、合計４個設けられる。
　溝部１１は、切削加工や切断加工等により、積層方向（ｚ方向）に連続する形状とすることができる。いわゆる切り欠きやスリット、ノッチなどと呼ばれる形状に形成してもよい。
　また、溝部１１のｙ方向の溝深さＤは、帯状金属層３の間隔および絶縁マージンＳの間隔であるピッチＰよりも大きければよい。具体的には、ｙ方向両端部に位置する１～２個の帯状金属層３が絶縁されるように、ピッチＰの１．０倍～３．０倍程度の深さとすればよい。ピッチＰの３．０倍を超えると、端部の静電容量のロスが増えるため、それ以下とすることが好ましい。
　さらに、ｘ方向の溝部１１の形成位置としては、図８に示すフィルムコンデンサ素子７０のように、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との間でよく、図９に示すフィルムコンデンサ素子８０のように、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との界面（境界）を含む領域に、形成してもよい。また、図１０に示すフィルムコンデンサ素子９０のように、両者の溝部１１を、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との界面（境界）のフィルム積層体４側に形成してもよい。
　いずれの構成においても、同様の効果を奏することができる。なお、溝部１１の内面（内壁面）には、誘電体フィルム１上の帯状金属層３または誘電体フィルム２上の帯状金属層３のみが露出しており、各溝部１１は、図２Ａに示すように、その内側に位置する、溝部１１内面に露出していない他の帯状金属層３の誘電体フィルム１上の端部３１または誘電体フィルム２上の端部３２との間に、ｘ方向に距離Ｑを空けた位置に形成されている。
　図２Ｂは、これら各溝部１１のｘ方向の形成位置を、フィルムコンデンサ素子２０の上方から見た平面図で説明したものである。この図における下半分に示すように、前述の各溝部１１は、フィルム積層体４のｘ方向内側に位置する、誘電体フィルム１上の帯状金属層３の端部３１との間に距離Ｑを空けた外側（メタリコン５Ａ側）に、形成されている。これにより、内部電極（帯状金属層３）との確実な電気的絶縁がなされる。帯状金属層３の端部３１，３２との間の距離Ｑは、２００μｍ以上とすればよい。
　なお、図１，２および図８～１０では、溝部１１を、ｙ方向およびｘ方向の端部にそれぞれ２個ずつ、合計４個配設したものを例示したが、溝部１１は、図３Ａ～３Ｃに示すよう、フィルム積層体４とメタリコン５Ａまたは５Ｂとの間のｙ方向の端部に、それぞれ１個、合計２個設けられてもよい。この場合、２つの溝部１１は、フィルムコンデンサ素子３０のｘｙ面上で対角となる、ｘ方向の異なる端部（角部）に設けられてもよいし、ｘ方向どちらか一方側のｙ方向端部（角部）に設けられてもよい。さらに、図示はしないが、溝部１１は、フィルム積層体４とメタリコン５Ａとの間のｙ方向の端部に２個、フィルム積層体４とメタリコン５Ｂとの間のｙ方向の端部に１個、合計３個設けられてもよい。
　また、フィルム積層体４が、図４Ｂに示すように、絶縁マージンＳで分画された帯状金属層３を有する誘電体フィルム１〔図１Ａ参照〕と、絶縁マージンのない、いわゆるベタパターンの全面金属層３’を有する誘電体フィルム１３〔図４Ａ参照〕とを、交互に重ねたものである場合、溝部１１は、前述の図４Ｂに図示したように、全面金属層３’の端部３３とメタリコン５Ａとの間に隙間が空くように、ｘ方向右側のｙ方向端部（角部）に配設すればよい。なお、図４Ｂにおいて、誘電体フィルム１上の各帯状金属層３が、図示右（ｘ方向）のメタリコン５Ａ（第１金属電極）に電気的に接続され、誘電体フィルム１３上の全面金属層３’がメタリコン５Ｂ（第２金属電極）に接続される。
　このように、内部電極となる金属膜の配置・配列パターンによって、溝部１１は、図３Ａ～３Ｃに示すフィルムコンデンサ素子３０，４０，５０または図４Ａ，４Ｂのフィルムコンデンサ素子６０のように、その数や位置を変更することができる。これら数や位置を変更した溝部１１を有するフィルムコンデンサ素子３０，４０，５０，６０を用いたフィルムコンデンサも、前述のフィルムコンデンサ素子１０，２０，７０，８０，９０を用いたフィルムコンデンサと同等の効果・機能を奏する。
　図１１は本開示の他の実施形態のフィルムコンデンサ素子１００の構成を示す平面図である。なお、前述の各実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ素子１００は、一面に帯状金属層３が配設され、該一面の第１の方向ｘの一方の縁部に、第１の方向ｘに直交する第２の方向ｙに連続する帯状絶縁領域Ｔが設けられた誘電体フィルム１，２が、帯状絶縁領域Ｔの平面視位置が１枚おきに重なるよう、一面における第１の方向ｘの向きを１枚ごとに１８０°反転させて複数枚積層された直方体状のフィルム積層体４と、フィルム積層体４の第１の方向ｘの一対の端面のそれぞれに形成された第１金属電極であるメタリコン５Ａおよび第２金属電極であるメタリコン５Ｂと、を含んで構成される。フィルムコンデンサ素子１００を構成する誘電体フィルム１，２の構成材料としては、前述の各実施形態と同様に、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマー等の有機樹脂材料によって形成されてもよい。
　少なくとも一部がメタリコン５Ａ，５Ｂにそれぞれ電気的に接続される金属層を有する誘電体フィルム１，２は、第１の方向ｘに延びる複数の帯状金属層３と、各帯状金属層３の間に設けられた第１の方向ｘに延びる溝状の絶縁マージンＳと、を有する。フィルム積層体４の第２の方向ｙの一対の端面には、フィルム積層体４と各メタリコン５Ａ，５Ｂとを離間させる、フィルム積層方向ｚに連続する溝部１１を有する。
　このようなフィルムコンデンサ素子１００において、各帯状金属層３の間の各絶縁マージンＳは、メタリコン５Ａ，５Ｂから第１の方向ｘに間隔ΔＬ１をあけて離間して形成される。絶縁マージンＳは、溝部１１によって、帯状金属層３とメタリコン５Ａ，５Ｂとが離間した範囲、すなわち溝部１１の第２の方向ｙにおける溝深さＤ内であれば、メタリコン５Ａ，５Ｂに繋がっておらず、途中までで途切れていてもよい。この場合、図１１の例では、参照符１Ｃ，１Ｄ，～，１Ｋ，１Ｌ；２Ｃ，２Ｄ，～，２Ｋ，２Ｌに位置する帯状金属層３は、絶縁マージンＳがメタリコン５Ａ，５Ｂに対して間隔ΔＬ１をあけて離間している領域で互いに繋がっている。したがって、ｙ方向の各溝部１１間の中間部に位置する各帯状金属層３は、少なくとも一部でメタリコン５Ａまたは５Ｂに繋がっていれば、中間部に位置する各帯状金属層３は、メタリコン５Ａまたは５Ｂに共通に接続されている。これによって、中間部に位置する複数の帯状金属層３と各メタリコン５Ａまたは５Ｂとの間で接続不良が発生したとしても、全体としての静電容量が低下することが防がれる。
　また、図１２に示すフィルムコンデンサ素子１１０のように、メタリコン５Ａまたは５Ｂとフィルム積層体４との界面（境界）を含む領域に、溝部１１が形成される構成であっても、前述の図１１に示す実施形態と同様に、参照符１Ｃ，１Ｄ，～，１Ｋ，１Ｌ；２Ｃ，２Ｄ，～，２Ｋ，２Ｌに位置する帯状金属層３は、絶縁マージンＳがメタリコン５Ａ，５Ｂに対して間隔ΔＬ１をあけて離間している領域で互いに繋がっている。したがって、ｙ方向の各溝部１１間の中間部に位置する各帯状金属層３は、少なくとも一部でメタリコン５Ａ，５Ｂに電気的に接続される帯状金属層３を有するので、中間部に位置する複数の帯状金属層３と各メタリコン５Ａまたは５Ｂとの間で接続不良が発生したとしても、全体としての静電容量が低下することが防がれる。
　以上の構成のフィルムコンデンサ素子によれば、ｙ方向（第２の方向）両端部に位置する１～２個の帯状金属層３が、溝部１１によりメタリコン５Ａまたは５Ｂと離間して、電気的に絶縁される。すなわち、屈曲パターンの絶縁マージンを有する素子を用いた従来のフィルムコンデンサに比べ、積層後の切断面（ｙ方向両端部）近傍の、静電容量のロスが低減されている。したがって、これらのフィルムコンデンサ素子を用いたフィルムコンデンサは、切断部分における静電容量のロスが少ない、積層型のフィルムコンデンサとすることができる。
　本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
　１，２，１３　誘電体フィルム
　３　金属層
　４　フィルム積層体
　５Ａ，５Ｂ　メタリコン（金属電極）
　１０　フィルムコンデンサ素子
　１１　溝部
　Ｓ　絶縁マージン
　Ｔ　帯状絶縁領域

Claims (2)

  1. 　一面に金属層が配設され、該一面の第１の方向の一方の縁部に、前記第１の方向に直交する第２の方向に連続する縁部絶縁領域が設けられた誘電体フィルムが、前記縁部絶縁領域の平面視位置が１枚おきに重なるよう、前記一面における第１の方向の向きを１枚ごとに１８０°反転させて複数枚積層された直方体状のフィルム積層体と、
    　前記フィルム積層体の前記第１の方向の一対の端面のそれぞれに形成された第１金属電極および第２金属電極と、を含み、
    　少なくとも前記第１金属電極に電気的に接続される前記金属層を有する前記誘電体フィルムが、前記第１の方向に延びる複数の帯状金属層と、前記各帯状金属層の間に設けられた前記第１の方向に延びる溝状の絶縁マージンと、を有し、
    　前記フィルム積層体の前記第２の方向の一対の端面の少なくともいずれかに、前記フィルム積層体と前記第１金属電極とを離間させる、フィルム積層方向に連続する溝部を有する、フィルムコンデンサ素子。
  2. 　前記溝部の前記第２の方向の溝深さは、前記各帯状金属層の第２の方向の幅よりも大きい、請求項１に記載のフィルムコンデンサ素子。
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