WO2022091710A1 - 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

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

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立也 立石
耕世 神垣
直樹 菊池
信裕 小林
一輝 今川
裕貴 妹尾
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京セラ株式会社
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • This disclosure relates to film capacitors, articulated capacitors, inverters and electric vehicles.
  • 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 also cuts the metal film when the laminated body in which the metallized film is laminated is cut to a required size, so that the metal film is exposed on the cut surface.
  • a voltage is applied to the exposed metal film when using a film capacitor, an electric discharge occurs on the cut surface.
  • Cited Document 1 in a metallized film constituting a film capacitor, a part of an exposed portion (gap strip) on the surface of a groove-shaped or strip-shaped film having a constant width, which is called an insulating margin, on which a metal film is not formed, is described.
  • a configuration has been proposed in which an exposed metal film is insulated on a cut surface of a laminated body in which a metallized film is laminated by providing a bent portion that is oblique in a parallel direction in which each insulation margin extends.
  • 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 at a first edge portion in the first direction of the one surface.
  • the metal layer electrically connected to the first metal electrode includes a common metal layer extending in the second direction provided at the second edge portion of the one surface in the first direction and the first metal layer.
  • the connecting metal layer is directly connected to the common metal layer, and is directly connected to the first connecting metal layer extending from the common metal layer in the first direction and the first connecting metal layer.
  • the second connecting metal layer extending from the connecting metal layer in the second direction is directly connected to the second connecting metal layer, and is extended from the second connecting metal layer in the first direction.
  • a third connecting metal layer that is directly connected to the band-shaped metal layer is provided. The length of the second connecting metal layer in the second direction is larger than the width of the strip-shaped metal layer.
  • a first metal layer is disposed on one surface, and the first metal layer is provided on each of the first edge portion and the second edge portion in the first direction of the one surface.
  • a first dielectric film having a common metal layer continuously provided in a second direction orthogonal to the direction of the above, and a second metal layer arranged on one surface of the first surface in the first direction.
  • a rectangular film laminate in which a second dielectric film provided with a continuous edge insulating region in a second direction orthogonal to the first direction is provided on each of the edge portion and the second edge portion.
  • a pair of a film laminate in which a part of the first metal layer and a part of the second metal layer are laminated so as to overlap each other in a plan view and the film laminate in the first direction. Includes a first metal electrode and a second metal electrode formed on each of the end faces of the metal and electrically connected to the first metal layer.
  • the first metal layer includes a plurality of strip-shaped metal layers extending in the first direction and electrically connected to the common metal layer, and a connecting metal layer connecting the common metal layer and the strip-shaped metal layer. , Have.
  • the second metal layer is a planar metal layer that is electrically insulated from the first metal electrode and the second metal electrode by the edge insulating region.
  • the connecting metal layer is directly connected to the common metal layer, and is directly connected to the first connecting metal layer extending from the common metal layer in the first direction and the first connecting metal layer.
  • the second connecting metal layer extending from the connecting metal layer in the second direction is directly connected to the second connecting metal layer, and is extended from the second connecting metal layer in the first direction.
  • a third connecting metal layer that is directly connected to the band-shaped metal layer is provided. The length of the second connecting metal layer in the second direction is larger than the width of the strip-shaped metal layer.
  • a first metal layer is disposed on one surface, and the first metal layer is provided on each of the first edge portion and the second edge portion in the first direction of the one surface.
  • a first dielectric film having a common metal layer continuously provided in a second direction orthogonal to the direction of the above, and a second metal layer arranged on one surface of the first surface in the first direction.
  • a rectangular film laminate in which a second dielectric film provided with a continuous edge insulating region in a second direction orthogonal to the first direction is provided on each of the edge portion and the second edge portion.
  • a pair of a film laminate in which a part of the first metal layer and a part of the second metal layer are laminated so as to overlap each other in a plan view and the film laminate in the first direction. Includes a first metal electrode and a second metal electrode formed on each of the end faces of the metal and electrically connected to the first metal layer.
  • the first metal layer has a planar metal layer that is electrically connected to the common metal layer.
  • the second metal layer extends in the first direction, and a plurality of strip-shaped metal layers electrically insulated from the first metal electrode and the second metal electrode by the edge insulating region, and the first metal layer. It has a connecting metal layer that connects the strip-shaped metal layers arranged in the direction of the above.
  • the connecting metal layer is directly connected to the strip-shaped metal layer, and is directly connected to the first connecting metal layer extending from the strip-shaped metal layer in the first direction and the first connecting metal layer.
  • a second connecting metal layer extending in the second direction from the connecting metal layer is provided. The length of the second connecting metal layer in the second direction is larger than the width of the strip-shaped metal layer.
  • a plurality of film capacitors including the above film capacitor are connected by a bus bar.
  • the inverter of the present disclosure includes a bridge circuit composed of a switching element and a capacitance unit connected to the bridge circuit and including the above-mentioned film capacitor.
  • the electric vehicle of the present disclosure includes a power supply, the above-mentioned inverter connected to the power supply, a motor connected to the inverter, and wheels driven by the motor.
  • the film capacitor 10 of the present embodiment is configured by alternately laminating a plurality of dielectric films 1 or dielectric films 2 having a metal layer 3 on one surface of a base film.
  • the metal layer 3 is a so-called comb-shaped metal layer, and includes a plurality of strip-shaped metal layers 3a, a plurality of connecting metal layers 3b, and one common metal layer 3c.
  • the strip-shaped metal layer 3a is electrically connected to the common metal layer 3c via the connecting metal layer 3b, respectively.
  • Each band-shaped metal layer 3a becomes an internal electrode of a capacitor after being laminated.
  • the dielectric films 1 and 2 have the same configuration except that the orientations when laminated are reversed, but the strip-shaped metal layers are shown in FIGS. 1A and 1C so that the orientations after lamination can be understood.
  • 3a is designated with 1A to 1L or 2A to 2L in order from the end.
  • the direction in which the strip-shaped metal layers 3a formed in parallel with each other extend is referred to as a first direction
  • the arrangement direction of the parallel strip-shaped metal layers 3a is referred to as a second direction
  • the stacking direction of the film is a third direction (z direction in the drawing) orthogonal to the first direction and the second direction.
  • the first direction may be referred to as the x direction
  • the second direction may be referred to as the y direction. Details of the film laminate 4 after lamination will be described later.
  • Each band-shaped metal layer 3a on the surface of the dielectric films 1 and 2 is formed by metal vapor deposition on the base film.
  • Each band-shaped metal layer 3a extends linearly along the first direction (x direction).
  • a film surface (hereinafter referred to as an insulating margin S) is exposed between the strip-shaped metal layers 3a adjacent to each other in the y direction, whereby each strip-shaped metal layer 3a is in a state of being electrically insulated.
  • Each insulation margin S is connected to an edge insulation region T continuous in the second direction (y direction) on the first end side in the first direction (x direction).
  • the common metal layer 3c is provided so as to extend in the second direction on the side opposite to the edge insulating region T of the dielectric films 1 and 2, that is, at the second edge in the first direction.
  • Each band-shaped metal layer 3a is electrically insulated by the insulation margin S, but by connecting to one common metal layer 3c, the metal layer 3 as a whole is electrically connected.
  • the connecting metal layer 3b connects the strip-shaped metal layer 3a and the common metal layer 3c, and functions as a fuse for each strip-shaped metal layer 3a. For example, when the strip-shaped metal layer 3a is short-circuited with another strip-shaped metal layer 3a due to dielectric breakdown of the base film and a current exceeding a specified value flows, the connecting metal layer 3b is burnt out and disconnected. Therefore, the function of the entire film capacitor 10 is prevented from stopping.
  • the connecting metal layer 3b includes a first connecting metal layer 3b1, a second connecting metal layer 3b2, and a third connecting metal layer 3b3.
  • the first connecting metal layer 3b1 is directly connected to the common metal layer 3c and extends from the common metal layer 3c in the first direction.
  • the second connecting metal layer 3b2 is directly connected to the first connecting metal layer 3b1 and extends from the first connecting metal layer 3b1 in the second direction.
  • the third connecting metal layer 3b3 is directly connected to the second connecting metal layer 3b2, extends from the second connecting metal layer 3b2 in the first direction, and is directly connected to the strip-shaped metal layer 3a.
  • the first connecting metal layer 3b1, the second connecting metal layer 3b2, and the third connecting metal layer 3b3 all have a linear shape.
  • extended in the first direction means a case where the first directional component in the extending direction is larger than the second directional component.
  • extended in the second direction means that the second directional component in the extending direction is larger than the first directional component.
  • the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3 extend in parallel in the first direction
  • the second connecting metal layer 3b2 is the second. It extends parallel to the direction.
  • the length L of the second connecting metal layer 3b2 in the second direction is larger than the width W of the strip-shaped metal layer 3a.
  • the length L in the second direction is the projected length of the second connecting metal layer 3b2 in the second direction. That is, the end of the second connecting metal layer 3b2 on the side connected to the first connecting metal layer 3b1 is located outside the width direction of the strip-shaped metal layer 3a, and the third connecting metal layer of the second connecting metal layer 3b2.
  • the end on the side connected to 3b3 is located outward in the width direction of the strip-shaped metal layer 3a in the second direction.
  • the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3 are also located outside the width direction of the strip-shaped metal layer 3a, respectively.
  • the third connecting metal layer 3b3 extends, for example, from the second connecting metal layer 3b2 in the first direction and is directly connected to the side surface extending along the first direction of the strip-shaped metal layer 3a. Further, in the connecting metal layer 3b of the present embodiment, the width of the first connecting metal layer 3b1, the width of the second connecting metal layer 3b2, and the width of the third connecting metal layer 3b3 are the same.
  • the same width means a case where the difference in width is 20% or less of the width of the first connecting metal layer 3b1 when comparing the widths of any two connecting metal layers.
  • the width of the first connecting metal layer 3b1 is 0.1 mm, it can be said that these widths are the same if the difference between the widths of the two connecting metal layers is ⁇ 0.02 mm.
  • the film laminate 4 is obtained by cutting, for example, a long laminate.
  • the cutting line is parallel to the first direction (x direction), but is not always at the same position in the width direction of the band-shaped metal layer 3a. Since the cut strip-shaped metal layer 3a is exposed at the end surface of the film capacitor 10 in the second direction (y direction), if the strip-shaped metal layer 3a is in a state of being conductive with the common metal layer 3c even after cutting, During use, a voltage is applied to the band-shaped metal layer 3a and the metal layer 3a is discharged at the end face.
  • the second connecting metal layer 3b2 and the cutting line are connected regardless of the position of the cutting line.
  • the second connecting metal layer 3b2 is cut off, and the strip-shaped metal layer 3a and the common metal layer 3c are electrically insulated. This makes it possible to reduce the discharge at the end face of the film capacitor 10. Further, since the strip-shaped metal layer 3a electrically insulated from the common metal layer 3c, that is, the strip-shaped metal layer 3a that causes the loss of capacitance is only the cut strip-shaped metal layer 3a, the capacitance It is possible to use a film capacitor 10 having a small loss.
  • Examples of the constituent materials of the base films of the dielectric films 1 and 2 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 °. , Stacked. That is, the dielectric films 1 and 2 are stacked so that the positions of the edge insulating regions T at one end of each of the dielectric films 1 and 2 are alternately reversed in the x direction, and the dielectric films 1 and 2 are stacked with the film laminate 4. Will be done. Similarly, the positions of the common metal layers 3c at the other ends of the dielectric films 1 and 2 are stacked so as to be alternately reversed in the x direction.
  • Metal electrodes (hereinafter referred to as metallicon) are formed on both end faces of the film laminate 4 in the x direction by thermal spraying.
  • One of the metallikons formed at both ends in the x direction is called a metallikon 5A (first metal electrode), and the other is called a metallikon 5B (second metal electrode).
  • the metallikon 5A is electrically connected to the common metal layer 3c of the dielectric film 1, and is also electrically connected to each band-shaped metal layer 3a via the common metal layer 3c.
  • the metal layer 3 of the dielectric film 1 and the metallikon 5B are electrically insulated by the edge insulating region T.
  • the metallikon 5B is electrically connected to the common metal layer 3c of the dielectric film 2, and is also electrically connected to each band-shaped metal layer 3a via the common metal layer 3c. Further, the metal layer 3 of the dielectric film 2 and the metallikon 5A are electrically insulated by the edge insulating region T.
  • FIGS. 3 to 5 are diagrams schematically explaining the process of manufacturing a film capacitor.
  • the extending direction of each strip-shaped metal layer 3a formed in parallel is the first direction (x direction in the drawing), and the common metal layer 3c is orthogonal to the extending direction (x direction).
  • the y direction) is the second direction, the first direction, and the second direction, and the stacking direction of the film is the third direction (z direction in the figure).
  • a plurality of strip-shaped metal layers 3a continuous along the x direction and a common metal layer 3c extending in the y direction are provided on the surface of the film.
  • a plurality of the dielectric films 1 and the dielectric films 2 are stacked while alternately reversing the directions in the x direction. That is, the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are inverted by 180 ° in the x direction (first direction) so that the planar viewing positions of the edge insulating regions T overlap every other sheet. Stack.
  • the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are merely inverted in the x-direction and have the same configuration, but are not limited to this.
  • the configurations of the dielectric film 1 and the dielectric film 2 may be different.
  • the dielectric film 1 in a state where the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are laminated so that the planar view positions of the edge insulating regions T overlap each other, the dielectric film 1 is on the + y side of the strip-shaped metal layer 3a.
  • the configuration is such that the third connecting metal layer 3b3 is connected to the side, and the dielectric film 2 may be configured such that the third connecting metal layer 3b3 is connected to the + y side side of the strip-shaped metal layer 3a.
  • the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are different in that the connecting metal layer 3b is provided so as to be line-symmetrical with respect to the first direction (x direction), and other configurations are provided. May be the same.
  • a method of laminating a conventionally known method can be used, such as laminating long dielectric films 1 and 2 and winding them around a cylinder or a cylinder having a polygonal cross section.
  • the virtual line (dashed-dotted line) in FIG. 3 indicates a cut line after winding around a cylinder or the like.
  • FIG. 4 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).
  • the film laminate 4 is laminated.
  • the common metal layer 3c is exposed on both end faces in the x direction.
  • the strip-shaped metal layer 3a exposed on the cut surface of the film laminate 4 is not connected to the common metal layer 3c because the second connecting metal layer 3b2 is cut, and the common metal layer 3a is not connected to the common metal layer 3c. It is electrically isolated from 3c.
  • An insulating layer 12 serving as a protective layer of the film laminate 4, such as a base film on which the metal layer 3 is not formed, may be laminated on the upper surface of the film laminate 4 of the embodiment.
  • the insulating layer 12 may be omitted.
  • the first metal electrode and the second metal electrode are exposed on both end faces in the x direction of the film laminate 4 to which the above-mentioned common metal layer 3c is exposed, respectively.
  • 5A, 5B are formed.
  • each band-shaped metal layer 3a on the dielectric films 1 and 2 is electrically connected to either the metallikon 5A or 5B via the common metal layer 3c so as to function as an internal electrode of the film capacitor 10. become.
  • the configuration of the connecting metal layer 3b is different from that of the first embodiment described above, and the other configurations are common.
  • 6A and 6B show the connecting metal layer 3b of the second embodiment. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the width of the second connecting metal layer 3b2 is larger than the width of the first connecting metal layer 3b1.
  • the connecting metal layer 3b of the first embodiment has a higher electric resistance value than the strip-shaped metal layer 3a and has a function as a fuse.
  • the electric resistance value of the first connecting metal layer 3b1 is locally increased, when the strip-shaped metal layer 3a is short-circuited, the first connecting metal layer 3b1 is likely to be disconnected, and the fuse function of the connecting metal layer 3b is activated. improves.
  • the width of the second connecting metal layer 3b2 is larger than the width of the third connecting metal layer 3b3, the third connecting metal layer 3b3 is likely to be disconnected, and the fuse function of the connecting metal layer 3b is improved. do.
  • the width of the second connecting metal layer 3b2 is constant.
  • the width of the second connecting metal layer 3b2 is larger in the central portion than in both end portions. That is, the portion of the second connecting metal layer 3b2 connected to the first connecting metal layer 3b1 and the portion connected to the third connecting metal layer 3b3 have the same width as the width of the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3, respectively. In the central part, the width is large.
  • the wiring width of the second connecting metal layer 3b2 of the second embodiment is larger than that of the second connecting metal layer 3b2 of the first embodiment.
  • the film capacitor 10 of the second embodiment can have a lower equivalent series resistance (ESR) than that of the first embodiment. By lowering the ESR, the allowable value of the ripple current of the film capacitor 10 can be increased.
  • FIG. 7 shows the connecting metal layer 3b of the third embodiment.
  • the second connecting metal layer 3b2 has a meandering shape (munder shape).
  • the second connecting metal layer 3b2 has a linear shape, whereas in the third embodiment, it has a meandering shape.
  • the connecting metal layer 3b of the third embodiment secures the wiring length of the second connecting metal layer 3b2 by forming the second connecting metal layer 3b2 in a meandering shape. Even if dielectric breakdown occurs in the dielectric films 1 and 2 and an excessive current flows through the band-shaped metal layer 3a, the second connecting metal layer 3b2 is less likely to be disconnected, and the connecting metal layer 3b can be appropriately operated as a fuse. Can be suppressed to. As a result, it is possible to prevent the fuse from operating excessively and insulating the band-shaped metal layer 3a from the common metal layer 3c, thereby reducing the capacitance of the film capacitor 10 at an early stage.
  • the film capacitor 10 of the present embodiment includes a film laminate 4, a first metal electrode 5A, and a second metal electrode 5B.
  • the film laminate 4 is configured by alternately laminating a plurality of dielectric films 1 or dielectric films 2 having a metal layer 3 on one surface of a base film.
  • the first metal electrode 5A and the second metal electrode 5B are formed on each of the pair of end faces of the film laminate 4, and are electrically connected to the metal layer 3.
  • the metal layer 3 is a comb-tooth-shaped metal layer and includes a plurality of strip-shaped metal layers 3d, a plurality of connecting metal layers 3b, and one common metal layer 3c. Each of the 3ds is electrically connected to the common metal layer 3c via the connecting metal layer 3b.
  • Each band-shaped metal layer 3d becomes an internal electrode of a capacitor after being laminated.
  • the dielectric films 1 and 2 have the same configuration except that the orientations when laminated are reversed, but the strip-shaped metal layers are shown in FIGS. 8A and 8C so that the orientations after lamination can be understood.
  • 3d is designated with 1A to 1L or 2A to 2L in order from the end.
  • the direction in which the strip-shaped metal layers 3d formed in parallel with each other extend is referred to as a first direction
  • the arrangement direction of the parallel strip-shaped metal layers 3d is referred to as a second direction
  • the stacking direction of the film is a third direction (z direction in the drawing) orthogonal to the first direction and the second direction.
  • the first direction may be referred to as the x direction
  • the second direction may be referred to as the y direction. Details of the film laminate 4 after lamination will be described later.
  • the common metal layer 3c is provided so as to extend in the second direction on the side opposite to the edge insulating region T of the dielectric films 1 and 2, that is, at the second edge in the first direction.
  • Each band-shaped metal layer 3d is electrically insulated by the insulation margin S, but by connecting to one common metal layer 3c, the metal layer 3 as a whole is electrically connected.
  • the connecting metal layer 3b connects the strip-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c, and functions as a fuse for each strip-shaped metal layer 3d. For example, when the strip-shaped metal layer 3d is short-circuited with another strip-shaped metal layer 3d due to dielectric breakdown of the base film and a current exceeding a specified value flows, the connecting metal layer 3b is burnt out and disconnected. Therefore, the function of the entire film capacitor 10 is prevented from stopping.
  • the connecting metal layer 3b includes a first connecting metal layer 3b1, a second connecting metal layer 3b2, and a third connecting metal layer 3b3.
  • the first connecting metal layer 3b1 is directly connected to the common metal layer 3c and extends from the common metal layer 3c in the first direction.
  • the second connecting metal layer 3b2 is directly connected to the first connecting metal layer 3b1 and extends from the first connecting metal layer 3b1 in the second direction.
  • the third connecting metal layer 3b3 is directly connected to the second connecting metal layer 3b2, extends from the second connecting metal layer 3b2 in the first direction, and is directly connected to the strip-shaped metal layer 3d.
  • the first connecting metal layer 3b1, the second connecting metal layer 3b2, and the third connecting metal layer 3b3 all have a linear shape.
  • the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3 extend in parallel in the first direction, and the second connecting metal layer 3b2 is the second. It extends parallel to the direction.
  • the width of the first connecting metal layer 3b1, the width of the second connecting metal layer 3b2, and the width of the third connecting metal layer 3b3 are the same.
  • the film laminate 4 is obtained by cutting, for example, a long laminate.
  • the cutting line is parallel to the first direction (x direction), but is not always at the same position in the width direction of the strip metal layer 3d. Since the cut strip-shaped metal layer 3d is exposed at the end surface of the film capacitor 10 in the second direction (y direction), if the strip-shaped metal layer 3d is in a state of being conductive with the common metal layer 3c even after cutting, During use, a voltage is applied to the band-shaped metal layer 3d and the metal layer 3d is discharged at the end face.
  • the second connecting metal layer 3b2 and the cutting line intersect, so that the second connecting metal layer 3b2 Is cut, and the strip-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c are electrically insulated.
  • the length L in the second direction is made larger than the width W of the strip-shaped metal layer 3d, so that the second connecting metal layer 3b2 is surely cut and the strip-shaped metal after cutting is cut.
  • the layer 3d is reliably electrically insulated from the common metal layer 3c.
  • the length L in the second direction is the projected length of the second connecting metal layer 3b2 in the second direction. That is, the end of the second connecting metal layer 3b2 on the side connected to the first connecting metal layer 3b1 is located outside the width direction of the strip-shaped metal layer 3d, and the third connecting metal layer of the second connecting metal layer 3b2.
  • the end on the side connected to 3b3 is located outward in the width direction of the strip-shaped metal layer 3d in the second direction.
  • the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3 are also located outside the width direction of the strip-shaped metal layer 3d, respectively.
  • the third connecting metal layer 3b3 extends, for example, from the second connecting metal layer 3b2 in the first direction and is directly connected to the first side side 3d1 extending along the first direction of the strip-shaped metal layer 3d.
  • 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 °. , Stacked. That is, the dielectric films 1 and 2 are stacked so that the positions of the edge insulating regions T at one end of each of the dielectric films 1 and 2 are alternately reversed in the x direction, and the dielectric films 1 and 2 are stacked with the film laminate 4. Will be done. Similarly, the positions of the common metal layers 3c at the other ends of the dielectric films 1 and 2 are stacked so as to be alternately reversed in the x direction.
  • Metallicons are formed on both end faces of the film laminate 4 in the x direction by metal spraying.
  • the metallikon 5A is electrically connected to the common metal layer 3c of the dielectric film 1, and is also electrically connected to each band-shaped metal layer 3d via the common metal layer 3c.
  • the metal layer 3 of the dielectric film 1 and the metallikon 5B are electrically insulated by the edge insulating region T.
  • the metallikon 5B is electrically connected to the common metal layer 3c of the dielectric film 2, and is also electrically connected to each band-shaped metal layer 3d via the common metal layer 3c.
  • the metal layer 3 of the dielectric film 2 and the metallikon 5A are electrically insulated by the edge insulating region T.
  • the common metal layer 3c has a heavy edge structure thicker than the strip-shaped metal layer 3d and the connecting metal layer 3b.
  • the metal layer 3 is formed, for example, by a film forming process by thin film deposition.
  • the formation of a mask (oil mask) in the non-deposited portion tends to be insufficient in the vicinity of the common metal layer 3c in the film forming process, and a metal is partially formed in the non-deposited portion. May deposit. Due to this unintended metal vapor deposition, a place (connection place) where the second connecting metal layer 3b2 and the common metal layer 3c are directly connected is generated. As described above, when the second connecting metal layer 3b2 and the cutting line intersect, the second connecting metal layer 3b2 is cut, and the strip-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c should be electrically insulated from each other. However, the band-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c may not be insulated depending on the generated connection location, and the discharge at the end face may not be reduced.
  • the strip-shaped metal layer 3d of the present embodiment is in the second direction open on the first edge side from the position where the third connecting metal layer 3b3 is connected to the first side side 3d1 where the third connecting metal layer 3b3 is connected. It has a first notch 30 that extends. Even if a connection point is generated between the second connecting metal layer 3b2 and the common metal layer 3c in the film forming process, the first notch 30 and the cutting line intersect with each other to be common with the strip-shaped metal layer 3d. It is electrically insulated from the metal layer 3c. This makes it possible to reduce the discharge at the end face of the film capacitor 10.
  • the strip-shaped metal layer 3d electrically insulated from the common metal layer 3c that is, the strip-shaped metal layer 3d that causes the loss of capacitance is only the cut strip-shaped metal layer 3d, the capacitance is electrostatic. It is possible to use a film capacitor 10 having a small loss.
  • the formation of the metal layer 3 is not limited to the one by thin film deposition, and even if it is by printing, for example, if there is a possibility that a connection portion is generated, the same effect can be obtained by the first notch 30. ..
  • the depth (length in the second direction) and width of the first notch 30 may be appropriately set according to the size of the strip-shaped metal layer 3d and the like.
  • the depth d1 of the first notch 30 is, for example, 0.5 to 0.95 as a ratio (d1 / W) of the band-shaped metal layer 3d to the width W.
  • the width w1 of the first notch 30 is, for example, 0.1 to 0.5 mm.
  • FIGS. 10 to 12 are diagrams schematically explaining the process of manufacturing the film capacitor of the present embodiment. Also in FIGS. 10 to 12, similarly to FIG. 8, the extending direction of each strip-shaped metal layer 3d formed in parallel is the first direction (x direction in the drawing), and the common metal layer 3c is orthogonal to the extending direction (x direction). The direction) is the second direction (y direction in the figure), and the stacking direction of the films perpendicular to the first direction and the second direction is the third direction (z direction in the figure).
  • a dielectric film 1 and a dielectric film 2 having a plurality of strip-shaped metal layers 3d continuous in the x direction and a common metal layer 3c extending in the y direction are formed on the surface of the film.
  • the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are merely inverted in the x-direction and have the same configuration, but are not limited to this.
  • the configurations of the dielectric film 1 and the dielectric film 2 may be different.
  • the dielectric film 1 is on the + y side of the strip-shaped metal layer 3d.
  • the third connecting metal layer 3b3 is connected to the side, the first notch 30 is opened on the + y side, and the dielectric film 2 is the third connecting metal layer on the + y side side of the strip-shaped metal layer 3d.
  • the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are different in that the connecting metal layer 3b and the first notch 30 are provided so as to be line-symmetrical with respect to the first direction (x direction).
  • Other configurations may be the same.
  • a method of laminating a conventionally known method can be used, such as laminating long dielectric films 1 and 2 and winding them around a cylinder or a cylinder having a polygonal cross section.
  • the virtual line (dashed-dotted line) in FIG. 10 indicates a cut line after winding around a cylinder or the like.
  • FIG. 11 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).
  • the film laminate 4 is laminated.
  • the common metal layer 3c is exposed on both end faces in the x direction.
  • the strip-shaped metal layer 3d exposed on the cut surface of the film laminate 4 is not connected to the common metal layer 3c because the second connecting metal layer 3b2 is cut, and the common metal layer 3d is not connected to the common metal layer 3c. It is electrically isolated from 3c.
  • the second connecting metal layer 3b2 is formed by the first notch 30 of the strip-shaped metal layer 3d. However, it is electrically insulated from the common metal layer 3c.
  • An insulating layer 12 serving as a protective layer of the film laminate 4, such as a base film on which the metal layer 3 is not formed, may be laminated on the upper surface of the film laminate 4 of the embodiment.
  • the insulating layer 12 may be omitted.
  • the first metal electrode and the second metal electrode are exposed on both end faces in the x direction of the film laminate 4 to which the above-mentioned common metal layer 3c is exposed, respectively.
  • 5A, 5B are formed.
  • each band-shaped metal layer 3d on the dielectric films 1 and 2 is electrically connected to either the metallikon 5A or 5B via the common metal layer 3c so as to function as an internal electrode of the film capacitor 10. become.
  • the configuration of the connecting metal layer 3b is different from that of the fourth embodiment described above, and the other configurations are common.
  • 13A and 13B show enlarged plan views of the vicinity of the connecting metal layer 3b according to the fifth embodiment.
  • the strip-shaped metal layer 3d has the first notch 30, and the width of the second connecting metal layer 3b2 is the width of the first connecting metal layer 3b1 and the first. 3 Larger than the width of the connecting metal layer 3b3.
  • the length of the second connecting metal layer 3b2 is larger than the length of the first connecting metal layer 3b1 and the length of the third connecting metal layer 3b3.
  • the electric resistance value is locally increased in the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3.
  • the electric resistance values of the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3 are locally increased, so that the first connecting metal is short-circuited when the strip-shaped metal layer 3d is short-circuited.
  • the layer 3b1 or the third connecting metal layer 3b3 is likely to be disconnected, and the fuse function of the connecting metal layer 3b is improved.
  • the width of the second connecting metal layer 3b2 is constant.
  • the width of the second connecting metal layer 3b2 is larger in the central portion than in both end portions.
  • the portion of the second connecting metal layer 3b2 connected to the first connecting metal layer 3b1 and the portion connected to the third connecting metal layer 3b3 have the same width as the width of the first connecting metal layer 3b1 and the third connecting metal layer 3b3, respectively. In the central part, the width is large.
  • the connecting metal layer 3b of the present embodiment can have a lower equivalent series resistance value (ESR) than the film capacitor 10 of the fourth embodiment.
  • ESR equivalent series resistance value
  • FIG. 14 shows an enlarged plan view of the vicinity of the connecting metal layer 3b according to the sixth embodiment.
  • the strip-shaped metal layer 3d is formed in the second direction of the second side side 3d2 opposite to the first side side 3d1 and opened on the first edge side from the first notch 30. It further has a second notch 31 that extends.
  • the strip-shaped metal layer 3d in addition to the fifth embodiment, further has a second notch 31.
  • the first notch 30 is open on the first side 3d1 of the strip metal layer 3d
  • the second notch 31 is open on the second side 3d2 of the strip metal layer 3d
  • the first notch 31 is open.
  • the 30 and the second notch 31 are notched in opposite directions to each other.
  • the depth (length in the second direction) d2 and the width w2 of the second notch 31 may be appropriately set according to the size of the band-shaped metal layer 3d and the like, and the depth d1 and the width w2 of the first notch 30 may be set as appropriate. It may be the same as the width w1.
  • connection point when a connection point is generated between the second connecting metal layer 3b2 and the common metal layer 3c and closer to the first side side 3d1, the first notch 30 of the strip-shaped metal layer 3d
  • the second connecting metal layer 3b2 is electrically insulated from the common metal layer 3c.
  • the generation of connection points in the film forming process is not limited to the first side side 3d1 and may be closer to the second side side 3d2. In that case, the strip-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c are electrically insulated by the intersection of the second notch 31 opened at the second side 3d2 and the cutting line.
  • the strip-shaped metal layer 3d since the strip-shaped metal layer 3d has the first notch 30 and the second notch 31 facing each other, no matter where the connection point is generated or where the cutting line is located. , The strip-shaped metal layer 3d and the common metal layer 3c are electrically insulated. This makes it possible to reduce the discharge at the end face of the film capacitor 10. Further, since the strip-shaped metal layer 3d electrically insulated from the common metal layer 3c is only the cut strip-shaped metal layer 3d, the film capacitor 10 having a small capacitance loss can be obtained.
  • the second notch 31 is further added to the fifth embodiment, but the present invention is not limited to this, and the second notch 31 may be further added to the fourth embodiment. ..
  • the film laminate 4 is formed by laminating the dielectric films 1 and 2 while alternately reversing the directions in the x direction, and the dielectric film 1 and the dielectric film 2 are the same. It is a composition, and the orientation is different. Not limited to this, for example, instead of the dielectric film 2, a dielectric film having a so-called solid pattern full-surface metal layer in which a metal layer is provided on the entire region other than the edge insulating region T on one surface of the base film. May be used.
  • the metallikon 5A first metal electrode
  • the metallikon 5B is electrically connected to the entire metal layer of the dielectric film.
  • FIGS. 15A, 15B and 15B are plan views of the dielectric film
  • FIG. 15C is a schematic cross-sectional view showing the laminated state of the films. ..
  • the metallikon 5A and the metallicon 5B are formed on both end faces of the film laminate 4.
  • the film laminate 4 includes a dielectric film (first dielectric film) 1 having a first metal layer 3 on one surface of the base film as shown in FIG. 15A, and one surface of the base film as shown in FIG. 15B.
  • a dielectric film (second dielectric film) 2 having a second metal layer 8 are alternately laminated.
  • the first metal layer 3 of the dielectric film 1 and the second metal layer 8 of the dielectric film 2 have different configurations.
  • the first metal layer 3 of the dielectric film 1 includes a plurality of strip-shaped metal layers 3a, a plurality of connecting metal layers 3b, and two common metal layers 3c, and each of the strip-shaped metal layers 3a is a connecting metal layer 3b. It is electrically connected to the common metal layer 3c via the above.
  • the two common metal layers 3c are provided so as to extend in the second direction at the first edge portion and the second edge portion of the dielectric film 1 in the first direction.
  • One of the two common metal layers 3c is electrically connected to the metallikon 5A and the other is electrically connected to the metallikon 5B.
  • a part of the plurality of strip-shaped metal layers 3a is connected to the common metal layer 3c connected to the metallikon 5A, and the rest is connected to the common metal layer 3c connected to the metallikon 5B.
  • the film surface is exposed between the strip-shaped metal layer 3a on the metallikon 5A side and the strip-shaped metal layer 3a on the metallicon 5B side, and is in a state of being electrically insulated.
  • the exposed film surface is a central portion insulating region Tc continuous in the second direction in the central portion of the dielectric film 1 in the first direction.
  • the metallikon 5A side from the central insulating region Tc of the dielectric film 1 of the present embodiment and the metallicon 5B side from the central insulating region Tc have the same configurations as those of the dielectric films 1 and 2 of the first embodiment, respectively. ..
  • the second metal layer 8 of the dielectric film 2 is a planar metal layer having a so-called solid pattern.
  • the first edge portion and the second edge portion in the first direction of the dielectric film 2 are provided with an edge insulating region T continuous in the second direction, and the edge insulating region T provides a second metal.
  • the layer 8 is electrically isolated from the metallikon 5A and the metallikon 5B.
  • the film laminate 4 is laminated so that a part of the first metal layer 3 and a part of the second metal layer 8 overlap each other in a plan view.
  • the film capacitor 11 of the present embodiment provided with such a film laminate 4 can be a series capacitor in which a laminated film capacitor is connected in series by a first metal layer 3 and a second metal layer 8.
  • the film capacitor 11 includes a laminated capacitor composed of a first metal layer 3 and a second metal layer 8 on the metallikon 5A side, and a laminated capacitor composed of a first metal layer 3 and a second metal layer 8 on the metallicon 5B side. It is connected in series by the second metal layer 8.
  • a plurality of strip-shaped metal layers 3a and one second metal layer 8 are overlapped with each other, and the second metal layer 8 is overlapped with the connecting metal layer 3b and the common metal layer 3c.
  • the second metal layer 8 may include a plurality of planar metal layers, and each planar metal layer may overlap with the strip-shaped metal layer 3a in a plan view.
  • the first metal layer 3 on the metallikon 5A side and the first metal layer 3 on the metallicon 5B side have a line-symmetrical shape with the central insulating region Tc interposed therebetween.
  • the connecting metal layer 3b has the same configuration as the connecting metal layer 3b of the first embodiment. That is, the connecting metal layer 3b includes a first connecting metal layer, a second connecting metal layer, and a third connecting metal layer, and the second connecting metal layer has a length L in the second direction. , Larger than the width W of the strip-shaped metal layer 3a. As a result, the discharge at the end face of the film capacitor 11 can be reduced as in the above-described embodiment, and the film capacitor 11 can be obtained with a small loss of capacitance.
  • FIG. 16 is a plan view of the dielectric film according to the eighth embodiment.
  • the configuration of the dielectric film 1 is different from that of the seventh embodiment, and other configurations such as the dielectric film 2 are common.
  • the dielectric film 1 of the present embodiment has a rotationally symmetric shape between the first metal layer 3 on the metallikon 5A side and the first metal layer 3 on the metallicon 5B side. For example, when the first metal layer 3 on the metallikon 5A side is rotated by 180 °, the shape becomes the same as that of the first metal layer 3 on the metallikon 5B side.
  • the film capacitor 11 of the present embodiment can realize a high withstand voltage by using a series capacitor. Further, the discharge at the end face of the film capacitor 11 can be reduced, and the film capacitor 11 can be obtained with a small loss of capacitance.
  • FIGS. 17A and 17B are views showing the configuration of the film capacitor of the ninth embodiment
  • FIGS. 17A and 17B are plan views of the dielectric film
  • FIG. 17C is a schematic cross-sectional view showing a laminated state of the film.
  • the metallikon 5A and the metallikon 5B are formed on both end faces of the film laminate 4.
  • the film laminate 4 has a dielectric film (first dielectric film) 1 having a first metal layer 3 on one surface of the base film as shown in FIG. 17A and one surface of the base film as shown in FIG. 17B.
  • a dielectric film (second dielectric film) 2 having a second metal layer 8 are alternately laminated.
  • the first metal layer 3 of the dielectric film 1 includes two planar metal layers 3e and two common metal layers 3c.
  • the two common metal layers 3c are provided so as to extend in the second direction at the first edge portion and the second edge portion of the dielectric film 1 in the first direction.
  • One of the two common metal layers 3c is electrically connected to the metallikon 5A and the other is electrically connected to the metallikon 5B.
  • One of the two planar metal layers 3e is connected to the common metal layer 3c connected to the metallikon 5A, and the other is connected to the common metal layer 3c connected to the metallikon 5B.
  • the film surface is exposed between the planar metal layer 3e on the metallicon 5A side and the planar metal layer 3e on the metallicon 5B side, and is electrically insulated.
  • the exposed film surface is a central portion insulating region Tc continuous in the second direction in the central portion of the dielectric film 1 in the first direction.
  • the second metal layer 8 of the dielectric film 2 includes a plurality of strip-shaped metal layers 8a and a plurality of connecting metal layers 8b.
  • the plurality of strip-shaped metal layers 8a extend linearly along the first direction and are arranged in the second direction. A part of the plurality of strip-shaped metal layers 8a is located on the metallikon 5A side, and the rest is located on the metallicon 5B side.
  • the connecting metal layer 8b electrically connects one of the strip-shaped metal layers 8a located on the metallikon 5A side and one of the strip-shaped metal layers 8a located on the metallicon 5B side in the central portion of the dielectric film 2 in the first direction. Connect to.
  • the first edge portion and the second edge portion in the first direction of the dielectric film 2 are provided with an edge insulating region T continuous in the second direction, and the edge insulating region T provides a second metal.
  • the layer 8 is electrically isolated from the metallikon 5A and the metallikon 5B.
  • the film laminate 4 is laminated so that a part of the first metal layer 3 and a part of the second metal layer 8 overlap each other in a plan view.
  • the film capacitor 11 of the present embodiment provided with such a film laminate 4 can be a series capacitor in which laminated film capacitors are connected in series as in the seventh and eighth embodiments. By using the film capacitor 11 of the present embodiment as a series capacitor, high withstand voltage can be realized.
  • the planar metal layer 3e and the plurality of strip-shaped metal layers 8a overlap in a plan view, and the strip-shaped metal layer 8a does not overlap with the common metal layer 3c.
  • the planar metal layer 3e may include a plurality of strip-shaped metal layers, and each strip-shaped metal layer may overlap with the strip-shaped metal layer 8a of the second metal layer 8 in a plan view.
  • the connecting metal layer 8b of the present embodiment has the same configuration as the connecting metal layer 3b of the first embodiment described above. That is, the first connecting metal layer directly connected to the band-shaped metal layer 8a and extending in the first direction from the band-shaped metal layer 8a and the first connecting metal layer are directly connected to the first connecting metal layer to the second.
  • a second connecting metal layer extending in the direction is provided.
  • the first connecting metal layer includes a first connecting metal layer that is directly connected to the strip-shaped metal layer 8a on the metallikon 5A side, and a first connecting metal layer that is directly connected to the strip-shaped metal layer 8a on the metallicon 5B side.
  • the length L of the second connecting metal layer in the second direction is larger than the width W of the strip-shaped metal layer 8a.
  • the connecting metal layer 3b of the seventh and eighth embodiments and the connecting metal layer 8b of the ninth embodiment may both have the same configuration as the connecting metal layer 3b of the second and third embodiments described above.
  • the strip-shaped metal layer 3a on the metallikon 5A side and the strip-shaped metal layer 3a on the metallicon 5B side may be connected by a fuse.
  • a metal layer having a higher electric resistance value than that of the strip-shaped metal layer 3a can be used.
  • it may be a metal layer having a wiring width similar to that of the connecting metal layer 3b.
  • the band-shaped metal layers 3a and 8a of the series capacitors according to the 7th to 9th embodiments may have the first notch 30 as in the 4th and 5th embodiments, and may be the same as the 6th embodiment. May be configured to have a first notch 30 and a second notch 31.
  • FIG. 18 is an external perspective view showing a modified example of the film capacitor.
  • the film capacitor A is a film capacitor 10 coated with an exterior member 7 from the viewpoint of insulation and environmental resistance.
  • the metallikons 5A and 5B are provided with lead wires 6 for external connection.
  • FIG. 18 a state in which a part of the exterior member 7 is removed is shown, and the removed portion of the exterior member 7 is shown by a broken line.
  • FIG. 19 is a perspective view schematically showing the configuration of the connected capacitor.
  • the connected capacitor B has a configuration in which a plurality of film capacitors A 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 and drawer terminal portions 21b and 23b.
  • the terminal portions 21a and 23a are for external connection, and the extraction terminal portions 21b and 23b are connected to the external electrodes 5A and 5B of the film capacitor A, respectively.
  • FIG. 20 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the inverter.
  • FIG. 20 shows an example of an inverter C that produces an alternating current from a rectified direct current.
  • the inverter C of the present embodiment includes a bridge circuit 32 and a capacitance unit 33.
  • the bridge circuit 32 is composed of, for example, a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a diode.
  • the capacitance unit 33 is arranged between the input terminals of the bridge circuit 32 to stabilize the voltage.
  • the inverter C may include the above-mentioned film capacitors 10 and A or the concatenated capacitor B as the capacitance unit 33.
  • the input of this inverter C may be connected to the booster circuit 35 that boosts the voltage of the DC power supply, or may be connected to the DC power supply.
  • the bridge circuit 32 is connected to a motor generator (motor M) which is a drive source.
  • FIG. 21 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the electric vehicle.
  • FIG. 21 shows an example of a hybrid electric vehicle (HEV) as the electric vehicle D.
  • HEV hybrid electric vehicle
  • the electric vehicle D in FIG. 21 includes a driving motor 41, an engine 43, a transmission 45, an inverter 47, a power supply (battery) 49, front wheels 51a, and rear wheels 51b.
  • This electric vehicle D is equipped with a motor 41, an engine 43, or both as a drive source.
  • the output of the drive source is transmitted to the pair of left and right front wheels 51a via the transmission 45.
  • the power supply 49 is connected to the inverter 47, and the inverter 47 is connected to the motor 41.
  • the electric vehicle D shown in FIG. 21 includes a vehicle ECU 53 and an engine ECU 57.
  • the vehicle ECU 53 controls the entire electric vehicle D in an integrated manner.
  • the engine ECU 57 controls the rotation speed of the engine 43 to drive the electric vehicle D.
  • the electric vehicle D further includes an ignition key 55 operated by a driver or the like, an accelerator pedal (not shown), and a driving device such as a brake.
  • a drive signal corresponding to the operation of the driving device by the driver or the like is input to the vehicle ECU.
  • the vehicle ECU 53 outputs an instruction signal to the engine ECU 57, the power supply 49, and the inverter 47 as a load based on the drive signal.
  • the engine ECU 57 controls the rotation speed of the engine 43 in response to an instruction signal to drive the electric vehicle D.
  • An inverter C to which the film capacitors A and 10 of the present embodiment or the articulated capacitor B is applied as the capacitance unit 33 can be mounted on the electric vehicle D as shown in FIG. 21.
  • the inverter C of the present embodiment can be applied not only to the above-mentioned hybrid vehicle (HEV) but also to various power conversion application products such as an electric vehicle (EV), an electric bicycle, a generator, and a solar cell.
  • HEV hybrid vehicle
  • EV electric bicycle
  • generator electric bicycle
  • solar cell solar cell

Abstract

フィルムコンデンサは、誘電体フィルムを1枚ごとに反転させながら積層し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。金属層は、共通金属層と帯状金属層とを接続する接続金属層を有している。接続金属層の第1接続金属層は、共通金属層と直接連なり、共通金属層から第1の方向に延出されている。第2接続金属層は、第1接続金属層と直接連なり、第1接続金属層から第2の方向に延出されている。第3接続金属層は、第2接続金属層と直接連なり、第2接続金属層から第1の方向に延出されて帯状金属層と直接連なっている。

Description

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、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。
 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、所要の大きさに切断したときに、金属膜も切断するため、その切断面において、金属膜が露出する。フィルムコンデンサの使用時に、露出した金属膜に電圧が印加されると、切断面において放電が生じてしまう。
 引用文献1には、フィルムコンデンサ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、各絶縁マージンが伸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、金属化フィルムを積層した積層体の切断面において、露出した金属膜を絶縁する構成が提案されている。
特許第5984097号公報
 本開示のフィルムコンデンサは、一面に金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1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に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、前記金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含む。前記第1金属電極に電気的に接続される前記金属層は、前記一面の前記第1の方向の第2の縁部に設けられた、前記第2の方向に延びる共通金属層と、前記第1の方向に延びて前記共通金属層と電気的に接続される複数の帯状金属層と、前記共通金属層と前記帯状金属層とを接続する接続金属層と、を有する。前記接続金属層は、前記共通金属層と直接連なり、前記共通金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、前記第2接続金属層と直接連なり、前記第2接続金属層から前記第1の方向に延出されて前記帯状金属層と直接連なる第3接続金属層と、を備える。前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい。
 本開示のフィルムコンデンサは、一面に第1金属層が配設され、前記第1金属層が、前記一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、前記第1の方向に直交する第2の方向に連続して設けられた共通金属層を有する第1誘電体フィルムと、一面に第2金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、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第2誘電体フィルムと、が積層された直方体状のフィルム積層体であって、平面視で前記第1金属層の一部と前記第2金属層の一部とが重なるように積層されたフィルム積層体と、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、前記第1金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含む。前記第1金属層は、前記第1の方向に延びて前記共通金属層と電気的に接続される複数の帯状金属層と、前記共通金属層と前記帯状金属層とを接続する接続金属層と、を有する。前記第2金属層は、前記縁部絶縁領域によって前記第1金属電極および前記第2金属電極と電気的に絶縁された面状金属層である。前記接続金属層は、前記共通金属層と直接連なり、前記共通金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、前記第2接続金属層と直接連なり、前記第2接続金属層から前記第1の方向に延出されて前記帯状金属層と直接連なる第3接続金属層と、を備える。前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい。
 本開示のフィルムコンデンサは、一面に第1金属層が配設され、前記第1金属層が、前記一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、前記第1の方向に直交する第2の方向に連続して設けられた共通金属層を有する第1誘電体フィルムと、一面に第2金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、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第2誘電体フィルムと、が積層された直方体状のフィルム積層体であって、平面視で前記第1金属層の一部と前記第2金属層の一部とが重なるように積層されたフィルム積層体と、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、前記第1金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含む。前記第1金属層は、前記共通金属層と電気的に接続される面状金属層を有する。前記第2金属層は、前記第1の方向に延びて、前記縁部絶縁領域によって前記第1金属電極および前記第2金属電極と電気的に絶縁された複数の帯状金属層と、前記第1の方向に並ぶ前記帯状金属層同士を接続する接続金属層と、を有する。前記接続金属層は、前記帯状金属層と直接連なり、前記帯状金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、を備える。前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい。
 本開示の連結型コンデンサは、上記のフィルムコンデンサを含む複数のフィルムコンデンサが、バスバーにより複数個接続されている。
 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、上記のフィルムコンデンサを含む容量部とを備える。
 本開示の電動車輌は、電源と、該電源に接続された上記のインバータと、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。
 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。
第1実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第1実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムの積層状態を示す断面模式図である。 第1実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムコンデンサを上方から見た平面図である。 誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 誘電体フィルムの積層状態(切断前)を示す分解斜視図である。 切断後のフィルム積層体の構成を示す外観斜視図である。 金属電極の溶射後の構成を示す外観斜視図である。 第2実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第2実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第3実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第4実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第4実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムの積層状態を示す断面模式図である。 第4実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムコンデンサを上方から見た平面図である。 誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 誘電体フィルムの積層状態(切断前)を示す分解斜視図である。 切断後のフィルム積層体の構成を示す外観斜視図である。 金属電極の溶射後の構成を示す外観斜視図である。 第5実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第5実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第6実施形態における誘電体フィルムの接続金属層近傍の拡大平面図である。 第7実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第7実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第7実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムの積層状態を示す断面模式図である。 第8実施形態における誘電体フィルムの平面図である。 第9実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第9実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、誘電体フィルムの平面図である。 第9実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、フィルムの積層状態を示す断面模式図である。 フィルムコンデンサの変形例を示す外観斜視図である。 連結型コンデンサの構成を模式的に示した斜視図である。 インバータの構成を説明するための概略構成図である。 電動車輌の構成を説明するための概略構成図である。
 以下、本開示の第1実施形態のフィルムコンデンサについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のフィルムコンデンサ10は、図1Aに示すような、ベースフィルムの一面に、金属層3を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。
 本実施形態では、金属層3は、いわゆる櫛歯形状の金属層であって、複数の帯状金属層3aと、複数の接続金属層3bと、1つの共通金属層3cと、を含む。帯状金属層3aは、それぞれ接続金属層3bを介して共通金属層3cに電気的に接続されている。
 各帯状金属層3a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、積層されたときの向きが反転しているだけで、同じ構成であるが、積層後の向きが分かるよう、図1A、図1Cに示すように、各帯状金属層3aに、端から順に1A~1Lまたは2A~2Lの符号を付している。
 また、各図において、互いに平行に形成された各帯状金属層3aが延びる方向を、第1の方向と呼ぶとともに、平行な各帯状金属層3aの並び方向を第2の方向と呼ぶ。フィルムの積層方向は、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。なお、第1の方向をx方向、第2の方向をy方向とそれぞれ呼ぶ場合がある。積層後のフィルム積層体4の詳細は後述する。
 誘電体フィルム1,2の表面の各帯状金属層3aは、ベースフィルムに対する金属蒸着により形成される。各帯状金属層3aは、第1の方向(x方向)に沿って直線状に延びている。y方向に隣接する帯状金属層3aの間には、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3aは、それぞれ電気的に絶縁された状態となっている。そして、各絶縁マージンSは、第1の方向(x方向)の第1の端部側で、第2の方向(y方向)に連続する縁部絶縁領域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3a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。
 共通金属層3cは、誘電体フィルム1,2の縁部絶縁領域Tと反対側、すなわち第1の方向の第2の縁部において、第2の方向に延びて設けられている。各帯状金属層3aは、絶縁マージンSによって、それぞれ電気的に絶縁されているが、1つの共通金属層3cに接続することで、金属層3全体としては、電気的に接続されている。
 接続金属層3bは、帯状金属層3aと共通金属層3cとを接続し、帯状金属層3aごとのヒューズとして機能するものである。例えば、ベースフィルムが絶縁破壊されるなどして帯状金属層3aが他の帯状金属層3aと短絡し、規定以上の電流が流れたような場合に、接続金属層3bが焼き切れることで断線させて、フィルムコンデンサ10全体の機能が停止しないようにしている。
 図2の接続金属層近傍の拡大平面図に示すように、接続金属層3bは、第1接続金属層3b1と、第2接続金属層3b2と、第3接続金属層3b3と、を備える。第1接続金属層3b1は、共通金属層3cと直接連なり、共通金属層3cから第1の方向に延出されている。第2接続金属層3b2は、第1接続金属層3b1と直接連なり、第1接続金属層3b1から第2の方向に延出されている。第3接続金属層3b3は、第2接続金属層3b2と直接連なり、第2接続金属層3b2から第1の方向に延出されて帯状金属層3aと直接連なっている。本実施形態では、第1接続金属層3b1と、第2接続金属層3b2と、第3接続金属層3b3とは、いずれも直線形状を有している。ここで、「第1の方向に延出され」とは、延出方向の第1の方向成分が、第2の方向成分よりも大きい場合をいう。同様に、「第2の方向に延出され」とは、延出方向の第2の方向成分が、第1の方向成分よりも大きい場合をいう。
 本実施形態の接続金属層3bは、第1接続金属層3b1と第3接続金属層3b3とが、第1の方向に平行に延出されており、第2接続金属層3b2が、第2の方向に平行に延出されている。第2接続金属層3b2は、第2の方向の長さLが、帯状金属層3aの幅Wより大きい。第2の方向の長さLは、第2接続金属層3b2の第2の方向への投影長さである。すなわち、第2接続金属層3b2の、第1接続金属層3b1と連なる側の端部が、帯状金属層3aの幅方向外方に位置し、第2接続金属層3b2の、第3接続金属層3b3と連なる側の端部が、第2の方向において、帯状金属層3aの幅方向外方に位置している。第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3もそれぞれ帯状金属層3aの幅方向外方に位置している。第3接続金属層3b3は、例えば、第2接続金属層3b2から第1の方向に延出され、帯状金属層3aの第1の方向に沿って延びる側辺に直接連なっている。また、本実施形態の接続金属層3bは、第1接続金属層3b1の幅と、第2接続金属層3b2の幅と、第3接続金属層3b3の幅とが、同じである。ここで、「幅が同じ」とは、いずれか二つの接続金属層の幅を比較したときに、幅の差が、第1接続金属層3b1の幅の20%以下である場合をいう。例えば、第1接続金属層3b1の幅が0.1mmの場合には、二つの接続金属層の幅の差が±0.02mmであれば、これらの幅が同じといえる。
 フィルムコンデンサ10の製造時に、フィルム積層体4は、例えば、長尺の積層体を切断して得られる。切断線は、第1の方向(x方向)に平行となるが、帯状金属層3aの幅方向において、常に同じ位置になるとは限らない。切断された帯状金属層3aは、フィルムコンデンサ10の第2の方向(y方向)の端面において露出するので、帯状金属層3aが、切断後にも共通金属層3cと導通された状態であれば、使用時に帯状金属層3aに電圧が印加されて端面で放電してしまう。本実施形態のような接続金属層3bによって、帯状金属層3aと共通金属層3cとが接続されている場合、切断線がいずれの位置であっても、第2接続金属層3b2と切断線とが交差するので、第2接続金属層3b2が切断され、帯状金属層3aと共通金属層3cとが電気的に絶縁される。これにより、フィルムコンデンサ10の端面における放電を低減することができる。さらに、共通金属層3cから電気的に絶縁される帯状金属層3a、すなわち、静電容量の損失の原因となる帯状金属層3aが、切断された帯状金属層3aのみであるので、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ10とすることができる。
 誘電体フィルム1,2のベースフィルム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、積み重ねられる。すなわち、誘電体フィルム1,2は、各誘電体フィルム1,2の一方の端部の縁部絶縁領域Tの位置が、x方向において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。同様に、各誘電体フィルム1,2の他方の端部の共通金属層3cの位置が、x方向において交互に逆になるように積み重ねられている。
 フィルム積層体4のx方向の両端面には、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、x方向の両端部に形成されるメタリコンの一方をメタリコン5A(第1金属電極)、他方をメタリコン5B(第2金属電極)と呼ぶが、これらは配設位置が異なるだけであり、構成に差異はない。例えば、メタリコン5Aは、誘電体フィルム1の共通金属層3cと電気的に接続しており、共通金属層3cを介して各帯状金属層3aとも電気的に接続している。また、縁部絶縁領域Tによって誘電体フィルム1の金属層3とメタリコン5Bとは、電気的に絶縁されている。一方、メタリコン5Bは、誘電体フィルム2の共通金属層3cと電気的に接続しており、共通金属層3cを介して各帯状金属層3aとも電気的に接続している。また、縁部絶縁領域Tによって誘電体フィルム2の金属層3とメタリコン5Aとは、電気的に絶縁されている。
 図3~図5は、フィルムコンデンサを製造する過程について、模式的に説明した図である。図3~図5においても、図1と同様、平行に形成された各帯状金属層3aの延びる方向を第1の方向(図示x方向)、共通金属層3cが延びる方向(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10の作製においては、まず、図3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複数の帯状金属層3aとy方向に延びる共通金属層3cとを有する誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、複数枚、x方向の向きを交互に逆にしながら、積み重ねる。すなわち、誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、縁部絶縁領域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、本実施形態では、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、x方向の向きを反転させただけであり、構成は同じであるが、これに限らず、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2の構成が異なっていてもよい。例えば、誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、縁部絶縁領域Tの平面視位置が1枚おきに重なるように積層した状態で、誘電体フィルム1が、帯状金属層3aの+y側の側辺に第3接続金属層3b3が接続される構成であり、誘電体フィルム2が、帯状金属層3aの+y側の側辺に第3接続金属層3b3が接続される構成であってもよい。すなわち、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、接続金属層3bが、第1の方向(x方向)を基準に線対称となるように設けられている点で異なっており、その他の構成は同じであってよい。また、積層する方法としては、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3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4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4に示すように、上下に隣接する誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、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、共通金属層3cが露出している。図4に示すように、フィルム積層体4の切断面に露出した帯状金属層3aは、第2接続金属層3b2が切断されたことで、共通金属層3cと接続しておらず、共通金属層3cから電気的に絶縁されている。
 なお、実施形態のフィルム積層体4の上面には、金属層3が形成されていないベースフィルム等、フィルム積層体4の保護層となる絶縁層12が積層されていてもよい。絶縁層12は省略してもよい。
 つぎに、図5に示すように、先に述べた共通金属層3c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3aは、メタリコン5A,5Bのいずれかに、共通金属層3cを介して電気的に接続され、フィルムコンデンサ10の内部電極として機能するようになる。
 以下では、他の実施形態のフィルムコンデンサについて説明する。他の実施形態は、接続金属層3bの構成が、前述の第1実施形態と異なるだけであり、他の構成は共通している。図6Aおよび図6Bは、第2実施形態の接続金属層3bを示す。図6に示すように、第2実施形態では、第2接続金属層3b2の幅が、第1接続金属層3b1の幅より大きい。
 第1実施形態の接続金属層3bは、帯状金属層3aに比べて電気抵抗値が高く、ヒューズとしての機能を有している。接続金属層3bが長くなるほど、帯状金属層3aの短絡時に接続金属層3bが断線するためのエネルギーが高くなり、より大きな電流が流れなければ断線しなくなる。本実施形態では、第1接続金属層3b1の電気抵抗値が局所的に高くなるので、帯状金属層3aの短絡時に、第1接続金属層3b1で断線しやすく、接続金属層3bのヒューズ機能が向上する。また、本実施形態では、第2接続金属層3b2の幅が、第3接続金属層3b3の幅よりも大きく、第3接続金属層3b3で断線しやすくなり、接続金属層3bのヒューズ機能が向上する。図6Aに示す例では、第2接続金属層3b2の幅が一定である。図6Bに示す例では、第2接続金属層3b2の幅が、両端部分より中央部分が大きい。すなわち、第2接続金属層3b2の第1接続金属層3b1に連なる部分と第3接続金属層3b3に連なる部分とは、それぞれ第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3の幅と同じ幅であり、中央部分において、幅が大きくなっている。
 第2実施形態の第2接続金属層3b2は、第1実施形態の第2接続金属層3b2より配線幅が大きくなっている。これにより、第2実施形態のフィルムコンデンサ10は、第1実施形態に比べて等価直列抵抗(ESR)を低くすることができる。ESRを低くすることで、フィルムコンデンサ10のリップル電流の許容値を高くすることができる。
 図7は、第3実施形態の接続金属層3bを示す。図7に示すように、第3実施形態では、第2接続金属層3b2が、蛇行形状(ミアンダ形状)を有している。第1実施形態では、第2接続金属層3b2が、直線形状であるのに対し、第3実施形態では、蛇行形状である。第3実施形態の接続金属層3bは、第2接続金属層3b2を蛇行形状とすることで、第2接続金属層3b2の配線長を確保している。誘電体フィルム1,2において、絶縁破壊が生じ、帯状金属層3aに過剰な電流が流れた場合でも、第2接続金属層3b2において断線しにくくなり、接続金属層3bのヒューズとしての作動を適度に抑えることができる。これにより、ヒューズが過剰に作動して、帯状金属層3aが共通金属層3cから絶縁されてしまい、フィルムコンデンサ10の静電容量が早期に低下することを抑制することができる。
 以下では、さらに他の実施形態のフィルムコンデンサについて説明する。図8A~図8Cは、第4実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図である。本実施形態のフィルムコンデンサ10は、フィルム積層体4と、第1金属電極5Aおよび第2金属電極5Bと、を含む。フィルム積層体4は、図8Aに示すような、ベースフィルムの一面に、金属層3を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。第1金属電極5Aおよび第2金属電極5Bは、フィルム積層体4の一対の端面のそれぞれに形成され、金属層3に電気的に接続される。
 本実施形態では、金属層3は、櫛歯形状の金属層であって、複数の帯状金属層3dと、複数の接続金属層3bと、1つの共通金属層3cと、を含み、帯状金属層3dは、それぞれ接続金属層3bを介して共通金属層3cに電気的に接続されている。
 各帯状金属層3d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、積層されたときの向きが反転しているだけで、同じ構成であるが、積層後の向きが分かるよう、図8A、図8Cに示すように、各帯状金属層3dに、端から順に1A~1Lまたは2A~2Lの符号を付している。
 また、各図において、互いに平行に形成された各帯状金属層3dが延びる方向を、第1の方向と呼ぶとともに、平行な各帯状金属層3dの並び方向を第2の方向と呼ぶ。フィルムの積層方向は、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。なお、第1の方向をx方向、第2の方向をy方向とそれぞれ呼ぶ場合がある。積層後のフィルム積層体4の詳細は後述する。
 誘電体フィルム1,2の表面の各帯状金属層3dは、ベースフィルムに対する金属蒸着により形成される。各帯状金属層3dは、第1の方向(x方向)に沿って直線状に延びている。y方向に隣接する帯状金属層3dの間には、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3dは、それぞれ電気的に絶縁された状態となっている。そして、各絶縁マージンSは、第1の方向(x方向)の第1の端部側で、第2の方向(y方向)に連続する縁部絶縁領域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3d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。
 共通金属層3cは、誘電体フィルム1,2の縁部絶縁領域Tと反対側、すなわち第1の方向の第2の縁部において、第2の方向に延びて設けられている。各帯状金属層3dは、絶縁マージンSによって、それぞれ電気的に絶縁されているが、1つの共通金属層3cに接続することで、金属層3全体としては、電気的に接続されている。
 接続金属層3bは、帯状金属層3dと共通金属層3cとを接続し、帯状金属層3dごとのヒューズとして機能するものである。例えば、ベースフィルムが絶縁破壊されるなどして帯状金属層3dが他の帯状金属層3dと短絡し、規定以上の電流が流れたような場合に、接続金属層3bが焼き切れることで断線させて、フィルムコンデンサ10全体の機能が停止しないようにしている。
 図9の接続金属層近傍の拡大平面図に示すように、接続金属層3bは、第1接続金属層3b1と、第2接続金属層3b2と、第3接続金属層3b3と、を備える。第1接続金属層3b1は、共通金属層3cと直接連なり、共通金属層3cから第1の方向に延出されている。第2接続金属層3b2は、第1接続金属層3b1と直接連なり、第1接続金属層3b1から第2の方向に延出されている。第3接続金属層3b3は、第2接続金属層3b2と直接連なり、第2接続金属層3b2から第1の方向に延出されて帯状金属層3dと直接連なっている。本実施形態では、第1接続金属層3b1と、第2接続金属層3b2と、第3接続金属層3b3とは、いずれも直線形状を有している。本実施形態の接続金属層3bは、第1接続金属層3b1と第3接続金属層3b3とが、第1の方向に平行に延出されており、第2接続金属層3b2が、第2の方向に平行に延出されている。また、本実施形態の接続金属層3bは、第1接続金属層3b1の幅と、第2接続金属層3b2の幅と、第3接続金属層3b3の幅とが、同じである。
 フィルムコンデンサ10の製造時に、フィルム積層体4は、例えば、長尺の積層体を切断して得られる。切断線は、第1の方向(x方向)に平行となるが、帯状金属層3dの幅方向において、常に同じ位置になるとは限らない。切断された帯状金属層3dは、フィルムコンデンサ10の第2の方向(y方向)の端面において露出するので、帯状金属層3dが、切断後にも共通金属層3cと導通された状態であれば、使用時に帯状金属層3dに電圧が印加されて端面で放電してしまう。本実施形態のような接続金属層3bによって、帯状金属層3dと共通金属層3cとが接続されている場合、第2接続金属層3b2と切断線とが交差するので、第2接続金属層3b2が切断され、帯状金属層3dと共通金属層3cとが電気的に絶縁される。
 さらに、第2接続金属層3b2は、第2の方向の長さLを、帯状金属層3dの幅Wより大きくすることで、第2接続金属層3b2が確実に切断され、切断後の帯状金属層3dが、共通金属層3cと確実に電気的に絶縁される。第2の方向の長さLは、第2接続金属層3b2の第2の方向への投影長さである。すなわち、第2接続金属層3b2の、第1接続金属層3b1と連なる側の端部が、帯状金属層3dの幅方向外方に位置し、第2接続金属層3b2の、第3接続金属層3b3と連なる側の端部が、第2の方向において、帯状金属層3dの幅方向外方に位置している。第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3もそれぞれ帯状金属層3dの幅方向外方に位置している。第3接続金属層3b3は、例えば、第2接続金属層3b2から第1の方向に延出され、帯状金属層3dの第1の方向に沿って延びる第1側辺3d1に直接連なっている。
 誘電体フィルム1,2の積層は、図8B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、積み重ねられる。すなわち、誘電体フィルム1,2は、各誘電体フィルム1,2の一方の端部の縁部絶縁領域Tの位置が、x方向において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。同様に、各誘電体フィルム1,2の他方の端部の共通金属層3cの位置が、x方向において交互に逆になるように積み重ねられている。
 フィルム積層体4のx方向の両端面には、金属溶射によりメタリコンが形成されている。例えば、メタリコン5Aは、誘電体フィルム1の共通金属層3cと電気的に接続しており、共通金属層3cを介して各帯状金属層3dとも電気的に接続している。また、縁部絶縁領域Tによって誘電体フィルム1の金属層3とメタリコン5Bとは、電気的に絶縁されている。一方、メタリコン5Bは、誘電体フィルム2の共通金属層3cと電気的に接続しており、共通金属層3cを介して各帯状金属層3dとも電気的に接続している。また、縁部絶縁領域Tによって誘電体フィルム2の金属層3とメタリコン5Aとは、電気的に絶縁されている。
 第1金属電極5Aまたは第2金属電極5Bとの接続信頼性を向上させるために、共通金属層3cは、帯状金属層3dおよび接続金属層3bより厚さが厚いヘビーエッジ構造とされる。誘電体フィルム1,2の製造において、金属層3は、例えば、蒸着による成膜プロセスで形成される。上記のような構成の接続金属層3bを形成するには、接続金属層3bと共通金属層3cとの間に、比較的幅の小さい非蒸着部分を設ける必要がある。共通金属層3cがヘビーエッジ構造である場合、成膜プロセスにおいて、共通金属層3cの近傍では、非蒸着部分のマスク(オイルマスク)の形成が不十分となりやすく、非蒸着部分の一部に金属が蒸着するおそれがある。この意図しない金属蒸着によって、第2接続金属層3b2と共通金属層3cとが直接接続される箇所(接続箇所)が発生してしまう。上記のように、第2接続金属層3b2と切断線とが交差することで、第2接続金属層3b2が切断され、帯状金属層3dと共通金属層3cとは、電気的に絶縁されるはずであるが、発生した接続箇所によって帯状金属層3dと共通金属層3cとが絶縁されず、端面での放電を低減することができない場合がある。
 本実施形態の帯状金属層3dは、第3接続金属層3b3が連なる第1側辺3d1の、第3接続金属層3b3が連なる位置より第1の縁部側で開放された第2の方向に延びる第1切り欠き30を有している。成膜プロセスにおいて、第2接続金属層3b2と共通金属層3cとの間に接続箇所が発生していても、第1切り欠き30と切断線とが交差することで、帯状金属層3dと共通金属層3cとが電気的に絶縁される。これにより、フィルムコンデンサ10の端面における放電を低減することができる。さらに、共通金属層3cから電気的に絶縁される帯状金属層3d、すなわち、静電容量の損失の原因となる帯状金属層3dが、切断された帯状金属層3dのみであるので、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ10とすることができる。なお、金属層3の形成は、蒸着によるものに限らず、例えば印刷などによるものであっても、接続箇所が発生するおそれがある場合には、第1切り欠き30によって同様の効果が得られる。
 第1切り欠き30の深さ(第2の方向の長さ)および幅は、帯状金属層3dの大きさなどに応じて適宜設定すればよい。第1切り欠き30の深さd1は、例えば、帯状金属層3dの幅Wに対する比率(d1/W)で、0.5~0.95である。また、第1切り欠き30の幅w1は、例えば、0.1~0.5mmである。
 図10~図12は、本実施形態のフィルムコンデンサを製造する過程について、模式的に説明した図である。図10~図12においても、図8と同様、平行に形成された各帯状金属層3dの延びる方向を第1の方向(図示x方向)、共通金属層3cが延びる方向(x方向に直交する方向)を第2の方向(図示y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。
 まず、図10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複数の帯状金属層3dとy方向に延びる共通金属層3cとを有する誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、複数枚、x方向の向きを交互に逆にしながら、積み重ねる。すなわち、誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、縁部絶縁領域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、本実施形態では、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、x方向の向きを反転させただけであり、構成は同じであるが、これに限らず、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2の構成が異なっていてもよい。例えば、誘電体フィルム1および誘電体フィルム2を、縁部絶縁領域Tの平面視位置が1枚おきに重なるように積層した状態で、誘電体フィルム1が、帯状金属層3dの+y側の側辺に第3接続金属層3b3が接続され、第1切り欠き30が+y側で開放される構成であり、誘電体フィルム2が、帯状金属層3dの+y側の側辺に第3接続金属層3b3が接続され、第1切り欠き30が+y側で開放される構成であってもよい。すなわち、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、接続金属層3bおよび第1切り欠き30が、第1の方向(x方向)を基準に線対称となるように設けられている点で異なっており、その他の構成は同じであってよい。また、積層する方法としては、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10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11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11に示すように、上下に隣接する誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、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、共通金属層3cが露出している。図11に示すように、フィルム積層体4の切断面に露出した帯状金属層3dは、第2接続金属層3b2が切断されたことで、共通金属層3cと接続しておらず、共通金属層3cから電気的に絶縁される。また、成膜プロセスで、第2接続金属層3b2と共通金属層3cとの間に接続箇所が発生していたとしても、帯状金属層3dの第1切り欠き30によって、第2接続金属層3b2が、共通金属層3cから電気的に絶縁される。
 なお、実施形態のフィルム積層体4の上面には、金属層3が形成されていないベースフィルム等、フィルム積層体4の保護層となる絶縁層12が積層されていてもよい。絶縁層12は省略してもよい。
 つぎに、図12に示すように、先に述べた共通金属層3c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3dは、メタリコン5A,5Bのいずれかに、共通金属層3cを介して電気的に接続され、フィルムコンデンサ10の内部電極として機能するようになる。
 以下では、さらに他の実施形態のフィルムコンデンサについて説明する。さらに他の実施形態は、接続金属層3bの構成が、前述の第4実施形態と異なるだけであり、他の構成は共通している。図13Aおよび図13Bは、第5実施形態の接続金属層3b近傍の拡大平面図を示す。図13に示すように、第5実施形態では、帯状金属層3dが、第1切り欠き30を有しており、第2接続金属層3b2の幅が、第1接続金属層3b1の幅および第3接続金属層3b3の幅より大きい。また、第2接続金属層3b2の長さが、第1接続金属層3b1の長さおよび第3接続金属層3b3の長さより大きい。このような構成の接続金属層3bは、第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3において、電気抵抗値が局所的に高くなる。
 本実施形態では、第2実施形態と同様に、第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3の電気抵抗値が局所的に高くなるので、帯状金属層3dの短絡時に、第1接続金属層3b1または第3接続金属層3b3で断線しやすく、接続金属層3bのヒューズ機能が向上する。図13Aに示す例では、第2接続金属層3b2の幅が一定である。図13Bに示す例では、第2接続金属層3b2の幅が、両端部分より中央部分が大きい。すなわち、第2接続金属層3b2の第1接続金属層3b1に連なる部分と第3接続金属層3b3に連なる部分とは、それぞれ第1接続金属層3b1および第3接続金属層3b3の幅と同じ幅であり、中央部分において、幅が大きくなっている。
 本実施形態の接続金属層3bは、第2接続金属層3b2の幅を大きくすることで、第4実施形態のフィルムコンデンサ10に比べて等価直列抵抗値(ESR)を低くすることができる。ESRを低くすることで、フィルムコンデンサ10のリップル電流の許容値を高くすることができる。
 図14は、第6実施形態の接続金属層3b近傍の拡大平面図を示す。図14に示すように、帯状金属層3dは、第1側辺3d1と反対側の第2側辺3d2の、第1切り欠き30より第1の縁部側で開放された第2の方向に延びる第2切り欠き31をさらに有する。第6実施形態は、第5実施形態に加えて、帯状金属層3dが、さらに第2切り欠き31を有している。第1切り欠き30は、帯状金属層3dの第1側辺3d1で開放されており、第2切り欠き31は、帯状金属層3dの第2側辺3d2で開放されており、第1切り欠き30と第2切り欠き31とは、互いに反対向きに切り欠かれている。第2切り欠き31の深さ(第2の方向の長さ)d2および幅w2は、帯状金属層3dの大きさなどに応じて適宜設定すればよく、第1切り欠き30の深さd1および幅w1と同じであってもよい。
 成膜プロセスで、第2接続金属層3b2と共通金属層3cとの間であって、第1側辺3d1寄りに、接続箇所が発生した場合、帯状金属層3dの第1切り欠き30によって、第2接続金属層3b2が、共通金属層3cから電気的に絶縁される。成膜プロセスでの接続箇所の発生は、第1側辺3d1寄りとは限らず、第2側辺3d2寄りとなる場合もある。その場合には、第2側辺3d2で開放された第2切り欠き31と切断線とが交差することで、帯状金属層3dと共通金属層3cとが電気的に絶縁される。本実施形態は、帯状金属層3dが互いに反対向きの第1切り欠き30および第2切り欠き31を有しているので、接続箇所がどこに発生しても、切断線がどの位置であっても、帯状金属層3dと共通金属層3cとが電気的に絶縁される。これにより、フィルムコンデンサ10の端面における放電を低減することができる。さらに、共通金属層3cから電気的に絶縁される帯状金属層3dが、切断された帯状金属層3dのみであるので、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ10とすることができる。
 第6実施形態では、第5実施形態に第2切り欠き31をさらに追加する構成としているが、これに限らず、第4実施形態に第2切り欠き31をさらに追加する構成であってもよい。
 上記の各実施形態では、フィルム積層体4が、誘電体フィルム1,2を、x方向の向きを交互に反転させながら積層したものであり、誘電体フィルム1と誘電体フィルム2とは、同じ構成であって、向きが異なるというものである。これに限らず、例えば、誘電体フィルム2に代えて、ベースフィルムの一面の、縁部絶縁領域T以外の領域全体に金属層が設けられた、いわゆるベタパターンの全面金属層を有する誘電体フィルムを用いてもよい。メタリコン5A(第1金属電極)は、誘電体フィルム1の共通金属層3cに電気的に接続される。また、メタリコン5B(第2金属電極)は、誘電体フィルムの全面金属層に電気的に接続される。
 本開示の第7実施形態のフィルムコンデンサについて説明する。図15は、第7実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、図15A、図15B、(b)は誘電体フィルムの平面図、図15Cはフィルムの積層状態を示す断面模式図である。本実施形態のフィルムコンデンサ11は、フィルム積層体4の両端面にメタリコン5Aおよびメタリコン5Bが形成されている。フィルム積層体4は、図15Aに示すような、ベースフィルムの一面に、第1金属層3を有する誘電体フィルム(第1誘電体フィルム)1と、図15Bに示すような、ベースフィルムの一面に、第2金属層8を有する誘電体フィルム(第2誘電体フィルム)2とを、交互に積層して構成される。本実施形態では、前述の第1~第6実施形態と異なり、誘電体フィルム1の第1金属層3と、誘電体フィルム2の第2金属層8とが異なる構成を有している。
 誘電体フィルム1の第1金属層3は、複数の帯状金属層3aと、複数の接続金属層3bと、2つの共通金属層3cと、を含み、帯状金属層3aは、それぞれ接続金属層3bを介して共通金属層3cに電気的に接続されている。2つの共通金属層3cは、誘電体フィルム1の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部において、それぞれ第2の方向に延びて設けられている。2つの共通金属層3cの一方はメタリコン5Aと電気的に接続し、もう一方はメタリコン5Bと電気的に接続する。複数の帯状金属層3aのうち一部は、メタリコン5Aに接続する共通金属層3cと接続し、残りは、メタリコン5Bに接続する共通金属層3cと接続する。本実施形態では、メタリコン5A側の帯状金属層3aと、メタリコン5B側の帯状金属層3aとの間は、フィルム面が露出しており、電気的に絶縁された状態となっている。この露出したフィルム面は、誘電体フィルム1の第1の方向の中央部において、第2の方向に連続する中央部絶縁領域Tcとなっている。本実施形態の誘電体フィルム1の中央部絶縁領域Tcよりメタリコン5A側と、中央部絶縁領域Tcよりメタリコン5B側とは、それぞれ第1実施形態の誘電体フィルム1,2と同様の構成である。
 誘電体フィルム2の第2金属層8は、いわゆるベタパターンの1つの面状金属層である。誘電体フィルム2の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部には、第2の方向に連続する縁部絶縁領域Tが設けられ、この縁部絶縁領域Tによって第2金属層8は、メタリコン5Aおよびメタリコン5Bと電気的に絶縁された状態となっている。
 フィルム積層体4は、平面視で第1金属層3の一部と第2金属層8の一部とが重なるように積層されている。このようなフィルム積層体4を備える本実施形態のフィルムコンデンサ11は、第1金属層3および第2金属層8によって、積層型のフィルムコンデンサが直列接続したシリーズコンデンサとすることができる。フィルムコンデンサ11は、メタリコン5A側の第1金属層3と第2金属層8とによる積層型コンデンサと、メタリコン5B側の第1金属層3と第2金属層8とによる積層型コンデンサと、が第2金属層8によって直列接続される。本実施形態のフィルムコンデンサ11は、シリーズコンデンサとすることで、高耐圧化を実現できる。
 本実施形態では、例えば、平面視で複数の帯状金属層3aと1つの第2金属層8とが重なっており、第2金属層8は、接続金属層3bおよび共通金属層3cとは重なっていない。また、第2金属層8は、複数の面状金属層を含んでいてもよく、各面状金属層が、それぞれ平面視で帯状金属層3aと重なっていればよい。
 本実施形態では、メタリコン5A側の第1金属層3と、メタリコン5B側の第1金属層3とは、中央部絶縁領域Tcを挟んで線対称の形状となっている。また、接続金属層3bは、第1実施形態の接続金属層3bと同じ構成を有している。すなわち、接続金属層3bは、第1接続金属層と、第2接続金属層と、第3接続金属層と、を備えており、第2接続金属層は、第2の方向の長さLが、帯状金属層3aの幅Wより大きい。これにより、前述の実施形態と同様にフィルムコンデンサ11の端面における放電を低減することができ、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ11とすることができる。
 図16は、第8実施形態における誘電体フィルムの平面図である。第8実施形態は、誘電体フィルム1の構成が、第7実施形態と異なるだけであり、誘電体フィルム2など他の構成は共通している。本実施形態の誘電体フィルム1は、メタリコン5A側の第1金属層3と、メタリコン5B側の第1金属層3とは、回転対称の形状となっている。例えば、メタリコン5A側の第1金属層3を180°回転すると、メタリコン5B側の第1金属層3と同じ形状となる。本実施形態のフィルムコンデンサ11は、第7実施形態と同様に、シリーズコンデンサとすることで、高耐圧化を実現できる。さらに、フィルムコンデンサ11の端面における放電を低減することができ、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ11とすることができる。
 本開示の第9実施形態のフィルムコンデンサについて説明する。図17は、第9実施形態のフィルムコンデンサの構成を示す図であり、図17A、図17Bは誘電体フィルムの平面図、図17Cはフィルムの積層状態を示す断面模式図である。本実施形態のフィルムコンデンサ11は、フィルム積層体4の両端面にメタリコン5Aおよびメタリコン5Bが形成されている。フィルム積層体4は、図17Aに示すような、ベースフィルムの一面に、第1金属層3を有する誘電体フィルム(第1誘電体フィルム)1と、図17Bに示すような、ベースフィルムの一面に、第2金属層8を有する誘電体フィルム(第2誘電体フィルム)2とを、交互に積層して構成される。
 誘電体フィルム1の第1金属層3は、2つの面状金属層3eと、2つの共通金属層3cと、を含む。2つの共通金属層3cは、誘電体フィルム1の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部において、それぞれ第2の方向に延びて設けられている。2つの共通金属層3cの一方はメタリコン5Aと電気的に接続し、もう一方はメタリコン5Bと電気的に接続する。2つの面状金属層3eのうち一方は、メタリコン5Aに接続する共通金属層3cと接続し、もう一方は、メタリコン5Bに接続する共通金属層3cと接続する。本実施形態では、メタリコン5A側の面状金属層3eと、メタリコン5B側の面状金属層3eとの間は、フィルム面が露出しており、電気的に絶縁された状態となっている。この露出したフィルム面は、誘電体フィルム1の第1の方向の中央部において、第2の方向に連続する中央部絶縁領域Tcとなっている。
 誘電体フィルム2の第2金属層8は、複数の帯状金属層8aと、複数の接続金属層8bと、を含む。複数の帯状金属層8aは、第1の方向に沿って直線状に延びており、第2の方向に並んでいる。複数の帯状金属層8aのうち一部は、メタリコン5A側に位置し、残りは、メタリコン5B側に位置する。接続金属層8bは、誘電体フィルム2の第1の方向の中央部において、メタリコン5A側に位置する帯状金属層8aの1つと、メタリコン5B側に位置する帯状金属層8aの1つとを電気的に接続する。誘電体フィルム2の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部には、第2の方向に連続する縁部絶縁領域Tが設けられ、この縁部絶縁領域Tによって第2金属層8は、メタリコン5Aおよびメタリコン5Bと電気的に絶縁された状態となっている。
 フィルム積層体4は、平面視で第1金属層3の一部と第2金属層8の一部とが重なるように積層されている。このようなフィルム積層体4を備える本実施形態のフィルムコンデンサ11は、第7,8実施形態と同様に積層型のフィルムコンデンサが直列接続したシリーズコンデンサとすることができる。本実施形態のフィルムコンデンサ11は、シリーズコンデンサとすることで、高耐圧化を実現できる。
 本実施形態では、例えば、平面視で面状金属層3eと複数の帯状金属層8aとが重なっており、帯状金属層8aは、共通金属層3cとは重なっていない。また、面状金属層3eは、複数の帯状金属層を含んでいてもよく、各帯状金属層が、それぞれ平面視で第2金属層8の帯状金属層8aと重なっていればよい。
 本実施形態の接続金属層8bは、前述の第1実施形態の接続金属層3bと同様の構成を有している。すなわち、帯状金属層8aと直接連なり、帯状金属層8aから第1の方向に延出されている第1接続金属層と、第1接続金属層と直接連なり、第1接続金属層から第2の方向に延出されている第2接続金属層と、を備える。ここで、第1接続金属層は、メタリコン5A側の帯状金属層8aと直接連なる第1接続金属層と、メタリコン5B側の帯状金属層8aと直接連なる第1接続金属層と、を含む。第2接続金属層は、第2の方向の長さLが、帯状金属層8aの幅Wより大きい。これにより、前述の実施形態と同様にフィルムコンデンサ11の端面における放電を低減することができ、静電容量の損失が少ないフィルムコンデンサ11とすることができる。
 第7,8実施形態の接続金属層3bおよび第9実施形態の接続金属層8bは、いずれも前述の第2,3実施形態の接続金属層3bと同じ構成であってもよい。また、第7,8実施形態においては、メタリコン5A側の帯状金属層3aと、メタリコン5B側の帯状金属層3aとをヒューズによって接続してもよい。ヒューズは、帯状金属層3aに比べて電気抵抗値が高い金属層を用いることができる。例えば、接続金属層3bと同程度の配線幅を有する金属層であってもよい。
 さらに、第7~9実施形態に係るシリーズコンデンサの帯状金属層3a,8aにおいて、第4,5実施形態と同様に第1切り欠き30を有する構成であってもよく、第6実施形態と同様に第1切り欠き30および第2切り欠き31を有する構成であってもよい。
 図18は、フィルムコンデンサの変形例を示す外観斜視図である。フィルムコンデンサAは、絶縁性および耐環境性の点から、フィルムコンデンサ10を外装部材7で被覆したものである。メタリコン5A,5Bには、外部接続用のリード線6が設けられている。図18においては、外装部材7の一部を取り除いた状態を示しており、外装部材7の取り除かれた部分を破線で示している。
 図19は、連結型コンデンサの構成を模式的に示した斜視図である。図19においては構成を分かりやすくするために、ケースおよびモールド用の樹脂を省略して記載している。連結型コンデンサBは、複数個のフィルムコンデンサA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、端子部21a、23aと、引出端子部21b、23bと、により構成されている。端子部21a、23aは外部接続用であり、引出端子部21b、23bは、フィルムコンデンサAの外部電極5A、5Bにそれぞれ接続される。
 図20は、インバータの構成を説明するための概略構成図である。図20には、整流後の直流から交流を作り出すインバータCの例を示している。本実施形態のインバータCは、図20に示すように、ブリッジ回路32と、容量部33を備えている。ブリッジ回路32は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)のようなスイッチング素子と、ダイオードにより構成される。容量部33は、ブリッジ回路32の入力端子間に配置され、電圧を安定化する。インバータCは、容量部33として、上記のフィルムコンデンサ10,Aまたは連結型コンデンサBを含んでよい。
 なお、このインバータCの入力は、直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路35に接続される場合と、直流電源に接続される場合がある。一方、ブリッジ回路32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21は、電動車輌の構成を説明するための概略構成図である。図21には、電動車輌Dとしてハイブリッド自動車(HEV)の例を示している。
 図21における電動車輌Dは、駆動用のモータ41、エンジン43、トランスミッション45、インバータ47、電源(電池)49、前輪51aおよび後輪51bを備えている。
 この電動車輌Dは、駆動源としてモータ41またはエンジン43、もしくはその両方を備えている。駆動源の出力は、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。電源49は、インバータ47に接続され、インバータ47はモータ41に接続されている。
 また、図21に示した電動車輌Dは、車輌ECU53およびエンジンECU57を備えている。車輌ECU53は電動車輌D全体の統括的な制御を行う。エンジンECU57は、エンジン43の回転数を制御し電動車輌Dを駆動する。電動車輌Dは、さらに運転者等に操作されるイグニッションキー55、図示しないアクセルペダル、及びブレーキ等の運転装置を備えている。車輌ECUには、運転者等による運転装置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Dを駆動する。本実施形態のフィルムコンデンサA,10または連結型コンデンサBを容量部33として適用したインバータCを、図21に示すような電動車輌Dに搭載することができる。
 なお、本実施形態のインバータC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)や電動自転車、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。
 本開示は、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、本発明の範囲は特許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、特許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 誘電体フィルム
 3 金属層(第1金属層)
 3a,3d 帯状金属層
 3d1 第1側辺
 3d2 第2側辺
 3b 接続金属層
 3b1 第1接続金属層
 3b2 第2接続金属層
 3b3 第3接続金属層
 3c 共通金属層
 3e 面状金属層
 4 フィルム積層体
 5A,5B メタリコン
 8 第2金属層
 8a 帯状金属層
 8b 面状金属層
 10,11 フィルムコンデンサ
 30 第1切り欠き
 31 第2切り欠き
 A フィルムコンデンサ
 B 連結型コンデンサ
 C インバータ
 D 電動車輌
 S 絶縁マージン
 T 縁部絶縁領域
 Tc 中央部絶縁領域

Claims (12)

  1.  一面に金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1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に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、前記金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含み、
     前記第1金属電極に電気的に接続される前記金属層は、
      前記一面の前記第1の方向の第2の縁部に設けられた、前記第2の方向に延びる共通金属層と、
      前記第1の方向に延びて前記共通金属層と電気的に接続される複数の帯状金属層と、
      前記共通金属層と前記帯状金属層とを接続する接続金属層と、を有し、
     前記接続金属層は、
      前記共通金属層と直接連なり、前記共通金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、
      前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、
      前記第2接続金属層と直接連なり、前記第2接続金属層から前記第1の方向に延出されて前記帯状金属層と直接連なる第3接続金属層と、を備え、
     前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい、フィルムコンデンサ。
  2.  前記第2接続金属層は、蛇行形状を有する、請求項1記載のフィルムコンデンサ。
  3.  前記第2接続金属層の幅は、前記第1接続金属層および前記第3金属層の幅より大きい、請求項1記載のフィルムコンデンサ。
  4.  前記帯状金属層は、前記第3接続金属層が連なる第1側辺の、前記第3接続金属層が連なる位置より前記第1の縁部側で開放された前記第2の方向に延びる第1切り欠きを有する、請求項1~3のいずれか1つに記載のフィルムコンデンサ。
  5.  前記帯状金属層は、前記第1側辺と反対側の第2側辺の、前記第1切り欠きより前記第1の縁部側で開放された前記第2の方向に延びる第2切り欠きをさらに有する、請求項4記載のフィルムコンデンサ。
  6.  一面に第1金属層が配設され、前記第1金属層が、前記一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、前記第1の方向に直交する第2の方向に連続して設けられた共通金属層を有する第1誘電体フィルムと、
     一面に第2金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、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第2誘電体フィルムと、が積層された直方体状のフィルム積層体であって、平面視で前記第1金属層の一部と前記第2金属層の一部とが重なるように積層されたフィルム積層体と、
     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、前記第1金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含み、
     前記第1金属層は、
      前記第1の方向に延びて前記共通金属層と電気的に接続される複数の帯状金属層と、
      前記共通金属層と前記帯状金属層とを接続する接続金属層と、を有し、
     前記第2金属層は、
      前記縁部絶縁領域によって前記第1金属電極および前記第2金属電極と電気的に絶縁された面状金属層であり、
     前記接続金属層は、
      前記共通金属層と直接連なり、前記共通金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、
      前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、
      前記第2接続金属層と直接連なり、前記第2接続金属層から前記第1の方向に延出されて前記帯状金属層と直接連なる第3接続金属層と、を備え、
     前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい、フィルムコンデンサ。
  7.  前記帯状金属層は、前記第3接続金属層が連なる第1側辺の、前記第3接続金属層が連なる位置より中央側で開放された前記第2の方向に延びる第1切り欠きを有する、請求項6記載のフィルムコンデンサ。
  8.  一面に第1金属層が配設され、前記第1金属層が、前記一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、前記第1の方向に直交する第2の方向に連続して設けられた共通金属層を有する第1誘電体フィルムと、
     一面に第2金属層が配設され、該一面の第1の方向の第1の縁部および第2の縁部それぞれに、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第2誘電体フィルムと、が積層された直方体状のフィルム積層体であって、平面視で前記第1金属層の一部と前記第2金属層の一部とが重なるように積層されたフィルム積層体と、
     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、前記第1金属層に電気的に接続される第1金属電極および第2金属電極と、を含み、
     前記第1金属層は、
      前記共通金属層と電気的に接続される面状金属層を有し、
     前記第2金属層は、
      前記第1の方向に延びて、前記縁部絶縁領域によって前記第1金属電極および前記第2金属電極と電気的に絶縁された複数の帯状金属層と、
      前記第1の方向に並ぶ前記帯状金属層同士を接続する接続金属層と、を有し、
     前記接続金属層は、
      前記帯状金属層と直接連なり、前記帯状金属層から前記第1の方向に延出されている第1接続金属層と、
      前記第1接続金属層と直接連なり、前記第1接続金属層から前記第2の方向に延出されている第2接続金属層と、を備え、
     前記第2接続金属層は、前記第2の方向の長さが、前記帯状金属層の幅より大きい、フィルムコンデンサ。
  9.  前記帯状金属層は、前記第1接続金属層が連なる第1側辺の、前記第1接続金属層が連なる位置より外方側で開放された前記第2の方向に延びる第1切り欠きを有する、請求項8記載のフィルムコンデンサ。
  10.  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、
     前記複数のフィルムコンデンサが、請求項1~9のいずれか1つに記載のフィルムコンデンサを含む、連結型コンデンサ。
  11.  スイッチング素子により構成されたブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備え、
     前記容量部が、請求項1~9のいずれか1つに記載のフィルムコンデンサを含む、インバータ。
  12.  電源と、該電源に接続されたインバータと、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、
     前記インバータが、請求項11に記載のインバータである、電動車輌。
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