WO2022097871A1 - 메탈 케이스 커패시터 - Google Patents

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WO2022097871A1
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capacitor
plastic
metal
case
insulating
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PCT/KR2021/008158
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박대진
전용원
박진아
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(주)뉴인텍
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    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/224—Housing; Encapsulation
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a metal case capacitor having excellent heat dissipation property and a manufacturing method having a plastic spacer in the form of a mesh for insulation inside and a case made of a metal material outside.
  • film capacitors are widely used in various industrial fields, and for example, capacitors for electric devices, capacitors for low voltage advance, capacitors for inverters, capacitors for filters, and the like are widely known.
  • dielectric films such as polyester (PET) resin, polypropylene (PP) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, polycarbonate (PC) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin (or A plastic film) is used, and zinc, aluminum, an aluminum alloy, or aluminum is first deposited on one or both surfaces of a dielectric film as an electrode, and then a deposited film using zinc or the like is used secondarily.
  • PET polyester
  • PP polypropylene
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • Film capacitors are manufactured by winding two pairs of vapor deposition films.
  • zinc or zinc alloy is thermally sprayed on both surfaces of the capacitor element to heat the sprayed surfaces.
  • a bus bar or electrode lead wire or electrode terminal is bonded to the sprayed surface in the same way as spot and soldering, and then inserted into an exterior case, filled with an insulator such as epoxy or urethane, and cured to form a case mold type It can be manufactured as a capacitor of
  • a power source is connected to the bus bar, the electrode lead-out line, or the electrode terminal of the capacitor element, and in this case, a current flows from the thermal spraying surface formed on the side surface of the capacitor element in the width direction of the deposition film.
  • the current flowing through the capacitor element flows in proportion to the area of the deposited metal. In the width direction of the deposition film, a large amount of current flows to the deposited film close to the sprayed surface, whereas a relatively small current flows to the deposited film farther from the sprayed surface in the width direction of the deposited film.
  • An object of the present invention is to provide a metal case capacitor having a mesh plastic insulating housing inside a metal housing that can solve the problem of short circuit between the metal case and the capacitor P/N pole while maintaining the excellent heat dissipation characteristics of the metal case.
  • the plastic insulating housing is configured in a mesh shape to have a plurality of openings so that the metal housing, the plastic housing, and the capacitor module (unit) can be coupled to each other due to the filler, and by the thickness of the insulating gap forming member of the plastic insulating housing.
  • An object of the present invention is to provide a metal case capacitor in which the gap between the inner surface of the metal housing and the capacitor module (unit) is accurately maintained.
  • the present invention implements the straight member constituting the insulating gap forming member of the plastic insulating housing in a form in which the rear and thin parts are repeated to form a stepped space or an arm spar shape, so that it is completely filled during epoxy filling and no air voids are formed.
  • An object of the present invention is to provide a metal case capacitor that has excellent durability against vibration and does not cause defects due to improved dielectric strength between the metal case and the P/N pole of the capacitor.
  • the metal case capacitor according to an embodiment of the present invention is formed by winding a dielectric film, conductive sprayed surfaces are formed on both sides, and is electrically connected to the capacitor element C and one sprayed surface of the capacitor element, and has an exposed side.
  • a first bus bar 1 having a first lead-out terminal 1a to the ?rst, and a second electrically connected to the thermal spraying surface of the other side of the capacitor element C and having a second lead-out terminal 2a on the exposed side.
  • a capacitor module 10 comprising a bus bar 2 and an insulating sheet interposed between the first bus bar 1 and the second bus bar 1 to insulate the overlapping area;
  • a metal outer case 20 having a space in which the capacitor module 10 is built and made of a metal material; a plastic insulating member positioned between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20 to perform an insulating function between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20; It is characterized in that it comprises; a filler 40 that is cured and filled by penetrating in the form of a leak or fluid into the space between the capacitor module 10 and the metal outer case 20 .
  • the plastic insulating member is a plastic insulating housing 30, has a plurality of openings, forms a three-dimensional space, and is located on a plurality of planes defining the outline of the space It is preferable that the insulating gap forming member is provided with an opening for the filler to permeate, the area ratio of the opening is at least 50% or more of the total area of the corresponding surface, and the thickness of the plastic insulating member 30 is 1 to 10 mm.
  • the plastic insulating housing 30 is a plastic housing having a plurality of openings and forming a three-dimensional space, and is located in a plurality of planes forming the outline of the space. It is preferable that the insulating gap forming member is provided as a mesh.
  • a metal case capacitor having a mesh plastic insulating housing inside a metal housing that can solve the problem of short circuit between the metal case and the capacitor P/N pole while maintaining the excellent heat dissipation characteristics of the metal case.
  • the plastic insulating housing is configured in a mesh shape to have a plurality of openings, so that the direct bonding area between the metal and the filler increases by inflow through the openings to improve adhesion, and the metal housing, plastic housing, and
  • a metal case capacitor that allows the capacitor modules (units) to be coupled to each other and accurately maintains the distance between the inner surface of the metal housing and the capacitor module (unit) by the thickness of the insulating gap forming member of the plastic insulating housing.
  • the straight member constituting the insulating gap forming member of the plastic insulating housing is implemented in a form in which the rear and thin parts are repeated to form a stepped space or an arm spar shape, so that it is completely filled during epoxy filling and air voids are eliminated.
  • a metal case capacitor that is not formed, has excellent durability even in strong vibrations, and does not cause defects due to improved dielectric strength between the metal case and the P/N pole of the capacitor.
  • 1 and 3 are overall configuration diagrams of a metal case capacitor according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 4 are diagrams of a metal case and a plastic insulated housing among metal case capacitors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a straight member embodiment of a plastic insulating housing according to an embodiment of the present invention.
  • the metal case capacitor according to an embodiment of the present invention is formed by winding a dielectric film, conductive sprayed surfaces are formed on both sides, and is electrically connected to the capacitor element C and one sprayed surface of the capacitor element, and has an exposed side.
  • a first bus bar 1 having a first lead-out terminal 1a to the ?rst, and a second electrically connected to the thermal spraying surface of the other side of the capacitor element C and having a second lead-out terminal 2a on the exposed side.
  • a capacitor module 10 comprising a bus bar 2 and an insulating sheet interposed between the first bus bar 1 and the second bus bar 1 to insulate the overlapping area;
  • a metal outer case 20 having a space in which the capacitor module 10 is built and made of a metal material; a plastic insulating member positioned between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20 to perform an insulating function between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20; It is characterized in that it comprises; a filler 40 that is cured and filled by penetrating in the form of a leak or fluid into the space between the capacitor module 10 and the metal outer case 20 .
  • the plastic insulating member is a plastic insulating housing 30, has a plurality of openings, forms a three-dimensional space, and is located on a plurality of planes defining the outline of the space It is preferable that the insulating gap forming member is provided with an opening for the filler to permeate, the area ratio of the opening is at least 50% or more of the total area of the corresponding surface, and the thickness of the plastic insulating member 30 is 1 to 10 mm.
  • the plastic insulating housing 30 is a plastic housing having a plurality of openings and forming a three-dimensional space, and is located in a plurality of planes forming the outline of the space. It is preferable that the insulating gap forming member is provided as a mesh.
  • FIGS. 1 and 3 are overall configuration diagrams of a metal case capacitor according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 and 4 are diagrams of a metal case and a plastic insulated housing among metal case capacitors according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a straight member embodiment of the plastic insulating housing according to an embodiment of the present invention.
  • the metal case capacitor of the present invention includes a capacitor module 10 , a metal outer case 20 , a plastic insulating member and a filler 40 .
  • the capacitor module 10 is formed by winding a dielectric film, conductive sprayed surfaces are formed on both sides, and the capacitor element C, and one side of the capacitor element are electrically on the sprayed surface.
  • a first bus bar (1) connected to and having a first lead-out terminal (1a) on the exposed side, and a second lead-out terminal (2a) on the exposed side and electrically connected to the other side thermal spraying surface of the capacitor element (C) and an insulating sheet interposed between the first bus bar 1 and the second bus bar 1 to insulate the overlapping area.
  • the metal outer case 20 has a space in which the capacitor module 10 is built and is made of a metal material.
  • the plastic insulating member is positioned between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20 to perform an insulating function between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20 .
  • the filler 40 is cured and filled by penetrating into the space between the capacitor module 10 and the metallic outer case 20 in the form of gall or fluid. Consists of epoxy or urethane.
  • the plastic insulating member is a plastic insulating housing 30, has a plurality of openings, forms a three-dimensional space, and is located in a plurality of planes forming the outline of the space. It is preferable that the gap forming member is provided with an open portion for the filler to permeate, the area ratio of the open portion is at least 50% of the total area of the corresponding surface, and the thickness of the plastic insulating member 30 is 1 to 10 mm.
  • the outer contour of the plastic insulating housing 30 is formed to correspond to the inner contour of the metallic outer case 20, and the plastic insulating housing 30 is formed of the metallic outer case. It may be tightly fitted on the inner surface of the case 20 or formed to have a minimum clearance for insertion.
  • the inner contour of the plastic insulated housing 30 is larger than the outer contour of the capacitor module 10 by 1 to 2 mm so that the inner contour of the plastic insulated housing 30 is the outer contour of the capacitor module 10 .
  • Fillers with excellent fluidity are introduced into the gap of about 1 to 2 mm between them.
  • the inner contour of the inner sidewalls of the plastic insulating housing 30 (four sidewalls, not the opening and bottom surfaces, the insulating gap forming members 32, 33, 34, 35) of the capacitor module 10 ) is about 1 to 2 mm larger than the outer contour of the opening (upper opening), so that the high-fluidity filler injected into the opening (upper opening) forms the sidewall contour of the plastic insulated housing 30 near the opening (upper opening) and the outer contour of the capacitor module 10 It is filled in between the gaps of about 1 to 2 mm that exist between them.
  • the plastic insulating housing 30 is a plastic housing having a plurality of openings and forming a three-dimensional space, and insulating gap forming members positioned on a plurality of planes forming the outline of the space are provided in a mesh. desirable.
  • the plastic insulating housing 30, for example, the metal outer case 20 forms a substantially hexahedral space and provides an input space for filling the first opening ( The remaining 5 sides except the open part 26) are closed, the plastic insulating housing 30 has a contour corresponding to the inner surface of the metal outer case 20, and the second opening 36 is located at the position of the first opening. ), insulating gap forming members 31 , 32 , 33 , 34 and 35 are provided on the remaining 5 surfaces. Insulation gap forming members positioned on a plurality of planes forming the outline of the space are provided as a mesh.
  • the plastic insulating housing 30 is a filler that penetrates and hardens into an opening 30a divided into a plurality of openings 30a or a plurality of openings 30a existing in a mesh so that the plastic insulating housing 30 is formed of a metal outer case 20 . It allows it to be firmly fixed on the inside. In this case, the insulating gap forming members 31 , 32 , 33 , 34 and 35 perform a function of maintaining a constant distance between the capacitor module 10 and the inner surface of the metal outer case 20 .
  • the plastic material can be PS, PET, PP, PPS, PBT, PC, or ABS.
  • the insulating gap forming members 31, 32, 33, 34, 35 form a mesh with plastic straight members intersecting each other to form a three-dimensional mesh with one side open.
  • the plastic straight member (P) has a rear portion (thick portion, P1) and a thin portion (thin portion, P2) having a thickness t2 smaller than the thickness t1 of the rear portion (thick portion) in a repeating shape can be made available.
  • the filler penetration space narrowed by the insulating gap forming member adjacent to the first and second openings is the thin (thin) part. It becomes wider as much as the stepped space (P_gap 1) formed by the portion, P2), so that the penetration of the filler is facilitated.
  • the thickness (t1) of the rear part (P1) of the plastic straight member (P) is 2 to 5 mm
  • the thickness (t2) of the thin part (P2) is 0.7 to 4 mm. It was found from the test results that it was able to maintain and also had excellent filler input properties.
  • the thickness of the rear of the plastic straight member (P) constituting the insulating gap forming members (31, 32, 33, 34, 35) is 2.5 mm in the horizontal and vertical planes, and the thickness of the thin part can be manufactured in the form of 1.0 mm. there is.
  • the insulating gap forming member is in the form of a pulse wave>
  • the insulating gap forming members 31, 32, 33, 34, 35 of the plastic insulating housing 30 are formed by intersecting the plastic linear members P with each other to form a mesh.
  • the plastic straight member (P) is a pulse wave-shaped straight member having a third thickness (t3) and an overall straight profile (contour) in which bending and unfolding are repeated. can be configured.
  • the filler penetration space narrowed by the insulating gap forming member adjacent to the first and second openings is formed in the linear profile ( It becomes wider as much as the repeat formation space (P_gap 2) formed in the contour), so that the penetration of the filler is facilitated.
  • the epoxy is completely filled and air voids are not formed when the epoxy is filled. found out that it wasn't
  • the first lead-out terminal 1a is formed at the tip in a state in which it is integrally formed with the bus bar 1 and exposed to the outside of the case or filler.
  • a plurality of first bus bar extensions that become a plurality of extensions, the second lead terminal 2a is formed at the tip in a state in which it is integrally formed on the second bus bar 2 and is exposed to the outside of the case or filler, and the first bus It is configured to further include a second bus bar extension overlapping the bar extension.
  • the exposed-side insulating member 50 has at least two first bus bar extension portions and second bus bar extension portions overlapping each other while forming a pair to form at least two or more extension portion combinations 12 , and a capacitor module (10). Insulate between the non-exposed side of the extension part assembly 12 of the and the upper side of the open side of the metal outer case 20 .
  • the exposed-side insulating member 50 is injection-molded integrally with the plastic insulating housing 30 .
  • the exposed insulating member 50 is a vertical bar that is connected to the embedded plastic insulating housing 30 and extends upward toward the opening and is bent vertically at the tip of the vertical part to be in contact with the upper side of the opening side of the metal outer case 20. It may be a “L-shaped member” that is configured.
  • the plastic insulating member 30 in the shape of a case forming a three-dimensional space having a plurality of openings is produced separately from the metal outer case 20, and the capacitor module 10 has a plurality of openings divided into a three-dimensional space. It is inserted into the plastic insulating housing 30 forming a. After the capacitor module 10 and the plastic insulating housing 30 are inserted into the metal outer case 20, the mold resin for the filler is injected and cured, and the capacitor module 10, the plastic insulating housing 30 and the metal external case ( 20) is fixed integrally.
  • FIG. 6 is a conventional plastic case capacitor heating test result
  • FIG. 7 is a metal case capacitor heating test result of the present invention.
  • the ratio of thermal conductivity of PPS to that of aluminum case is 0.359 : 92 Wm -1 C -1 . If the material of the case is aluminum, the heat conductivity is very high and the heat dissipation effect inside the capacitor is large, so it is judged that the heat generation during the aluminum case capacitor temperature rise test is very low. Due to the use of an aluminum case, ⁇ T of about 10°C was low, so the capacitor capacity and volume could be reduced as follows.
  • the material of the busbar is made of copper, it has the effect of reducing the copper required by about 50% and reducing the cost. It has a structure in which IGBTs are arranged on top of the existing cooling heatsink, the plate bar presses the IGBT, a thermal pad is attached on the plate bar, and a PPS case capacitor is put on top of the assembly structure. In the case of using a metal case, when changing the method to arrange the IGBT on the heat sink and press it with the aluminum housing for the capacitor case, the plate bar, thermal pad, and bus bar are thinner, and the capacitor capacity is reduced, resulting in cost savings.
  • a metal case capacitor having a mesh plastic insulating housing inside a metal housing that can solve the problem of short circuit between the metal case and the capacitor P/N pole while maintaining the excellent heat dissipation characteristics of the metal case.
  • the plastic insulating housing is configured in a mesh shape to have a plurality of openings, so that the direct bonding area between the metal and the filler increases by inflow through the openings to improve adhesion, and the metal housing, plastic housing, and
  • a metal case capacitor that allows the capacitor modules (units) to be coupled to each other and accurately maintains the distance between the inner surface of the metal housing and the capacitor module (unit) by the thickness of the insulating gap forming member of the plastic insulating housing.
  • the straight member constituting the insulating gap forming member of the plastic insulating housing is implemented in a form in which the rear and thin parts are repeated to form a stepped space or an arm spar shape, so that it is completely filled during epoxy filling and air voids are eliminated.
  • a metal case capacitor that is not formed, has excellent durability even in strong vibrations, and does not cause defects due to improved dielectric strength between the metal case and the P/N pole of the capacitor.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전도성의 용사면이 형성되고 커패시터 소자(C)와, 상기 커패시터 소자의 일측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 인출단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 인출단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(1)의 사이에 개재(介在)되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트,를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과; 상기 커패시터 모듈(10)이 내장되는 공간을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 외부 케이스(20)와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는, 플라스틱 절연부재와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이 공간에 갤 또는 유체상으로 침투되어 경화, 충진되는 충진재(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터에 관한 것이다.

Description

메탈 케이스 커패시터
본 발명은 내부에 절연을 위한 그물망 형태의 플라스틱 스페이서를 구비하고 외부는 금속 재질의 케이스로 구성되는 방열성이 우수한 메탈 케이스 커패시터 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 필름 커패시터는 각종 산업 분야에 널리 사용되고 있으며, 예를 들면 전기 기기용 커패시터, 저압진상용 커패시터, 인버터용 커패시터, 필터용 커패시터 등이 널리 알려져 있다.
이들 커패시터의 제조에는 유전체로서 폴리에스터(PET)수지, 폴리프로필렌(PP)수지, 폴리에칠렌나프탈레이트(PEN)수지, 폴리카보네이트(PC)수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS)수지 등의 유전체 필름(또는 플라스틱 필름이라고도 함)을 사용하고, 전극으로서 유전체 필름의 한면 또는 양면에 아연, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 1차로 알루미늄을 증착한 후, 2차로 아연 등을 사용한 증착 필름이 사용된다.
필름 커패시터는 한쌍으로 되는 증착필름 2매를 권취하여 제조되는데, 권취된 커패시터 소자의 양면을 전극 인출용으로 사용하기 위해, 커패시터 소자의 양면에 아연 또는 아연 합금을 용사(thermal spray)하여 용사면을 형성하고, 이 용사면에 부스바 또는 전극 인출선, 또는 전극 단자를 스폿트, 납땜과 같은 방식으로 결합하고, 이 후 외장 케이스에 삽입한 후 에폭시 또는 우레탄 등 절연체로 충진한 후 경화시켜 케이스 몰드형의 커패시터로서 제조될 수 있다.
커패시터 소자의 부스바, 전극인출선, 또는 전극 단자에는 전원이 연결되는데, 이때 전류는 커패시터 소자의 측면에 형성된 용사면으로부터 증착필름의 폭 방향으로 흐르게 된다. 커패시터 소자에 흐르는 전류는 증착 금속의 면적에 비래하여 흐르게 되는데, 증착 필름 폭 방향에서 용사면과 가까운 증착 필름에는 많은 전류가 흐르는 반면, 용사면에서 멀리 떨어진 증착 필름에는 상대적으로 적은 전류가 흐르게 된다.
기존 커패시터 케이스가 플라스티의 경우 케이스와 P/N극(커패시터 내부 소자 메타리컨 면에 P, N극 버스바 결선하여 모듈 구성 유닛트의 P, N극) 간에 절연내압에 문제가 없었다.
메탈 케이스 사용의 경우 커패시터의 메탈(알루미늄, 철, 비철 금속) 케이스와 커패시터 P/N극(커패시터 내부 소자 메타리컨 면에 P, N극 버스바 결선 하여 모듈 구성 유닛트의 P/N극) 간에 절연내압 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
절연 불량 발생 원인 : 커패시터 내부 소자의 메타리컨 면에 P, N극 버스바 결선된 유닛트를 메탈 케이스에 넣고 에폭시 또는 우레탄 등 몰딩제로 몰딩 후 메탈 케이스와 커패시터 소자 모듈 구성된 P/N극 간에 절연거리가 한쪽으로 취우처 절연거리가 짧아지거나 터지되거나 또는 전도성 이물질이 유입되면 메탈케이스와 커패시터 모듈구성된 P/N극 간에 절연력 저하로 절연 불량이 발생했다.
본 발명은 메탈 케이스의 우수한 방열 특성을 유지하면서 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간 쇼트 발생 문제점을 해결할 수 있는 금속 하우징 내부에 그물망 플라스틱 절연 하우징을 갖는 메탈 케이스 커패시터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 플라스틱 절연 하우징이 복수개의 개방부를 갖도록 망상으로 구성하여 충진재로 인한 금속 하우징, 플라스틱 하우징, 및 커패시터 모듈(유니트)의 상호간 결합성을 시키면서, 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재의 두께에 의해 금속 하우징 내면과 커패시터 모듈(유니트)의 사이의 간격이 정확히 유지되게 하는 메탈 케이스 커패시터를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재를 이루는 직선 부재를 후부와 박부가 반복되어 단차진 공간이 형성되는 형태 또는 팔스파 형상으로 구현하여 에폭시 충진시 완전히 충진되고 에어 보이드가 형성되지 않아 강한 진동에도 내구성이 우수하고 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간에 절연 내압이 향상되어 불량이 발생하지 않는 메탈 케이스 커패시터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터는, 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전도성의 용사면이 형성되고 커패시터 소자(C)와, 상기 커패시터 소자의 일측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 인출단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 인출단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(1)의 사이에 개재되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트,를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과;
상기 커패시터 모듈(10)이 내장되는 공간을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 외부 케이스(20)와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는, 플라스틱 절연부재와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이 공간에 갤 또는 유체상으로 침투되어 경화, 충진되는 충진재(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터에서, 플라스틱 절연부재는 플라스틱 절연 하우징(30)이고, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재에 충진재가 스며들기 위한 개방부가 구비되고 개방부의 면적비율은 해당 면의 전체 면적의 적어도 50% 이상 이고, 상기 플라스틱 절연부재(30)의 두께는 1 ~ 10mm 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터에서, 플라스틱 절연 하우징(30)은, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 하우징이며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비되는 것것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 경우, 메탈 케이스의 우수한 방열 특성을 유지하면서 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간 쇼트 발생 문제점을 해결할 수 있는 금속 하우징 내부에 그물망 플라스틱 절연 하우징을 갖는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르는 경우, 플라스틱 절연 하우징이 복수개의 개방부를 갖도록 망상으로 구성하여 개방부를 통한 유입으로 메탈과 충진재 직접 결합 면적이 증대하여 접착력이 향상되고, 충진재로 인한 금속 하우징, 플라스틱 하우징, 및 커패시터 모듈(유니트)의 상호간 결합성을 시키면서, 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재의 두께에 의해 금속 하우징 내면과 커패시터 모듈(유니트)의 사이의 간격이 정확히 유지되게 하는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르는 경우, 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재를 이루는 직선 부재를 후부와 박부가 반복되어 단차진 공간이 형성되는 형태 또는 팔스파 형상으로 구현하여 에폭시 충진시 완전히 충진되고 에어 보이드가 형성되지 않아 강한 진동에도 내구성이 우수하고 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간에 절연 내압이 향상되어 불량이 발생하지 않는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.
도 1, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터 전체 구성도.
도 2, 도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터 중 메탈 케이스 및 플라스틱 절연 하우징 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라스틱 절연 하우징의 직선 부재 실시예.
도 6은 종래의 플라스틱 케이스 커패시터 발열 테스트 시험 결과.
도 7은 본 발명의 금속 케이스 커패시터 발열 테스트 시험 결과.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터는, 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전도성의 용사면이 형성되고 커패시터 소자(C)와, 상기 커패시터 소자의 일측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 인출단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 인출단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(1)의 사이에 개재되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트,를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과;
상기 커패시터 모듈(10)이 내장되는 공간을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 외부 케이스(20)와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는, 플라스틱 절연부재와; 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이 공간에 갤 또는 유체상으로 침투되어 경화, 충진되는 충진재(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터에서, 플라스틱 절연부재는 플라스틱 절연 하우징(30)이고, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재에 충진재가 스며들기 위한 개방부가 구비되고 개방부의 면적비율은 해당 면의 전체 면적의 적어도 50% 이상 이고, 상기 플라스틱 절연부재(30)의 두께는 1 ~ 10mm 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터에서, 플라스틱 절연 하우징(30)은, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 하우징이며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비되는 것것이 바람직하다.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터 전체 구성도, 도 2, 도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 케이스 커패시터 중 메탈 케이스 및 플라스틱 절연 하우징 구성도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라스틱 절연 하우징의 직선 부재 실시예이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 메탈 케이스 커패시터는, 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20)와 플라스틱 절연부재와 충진재(40)를 포함하여 구성된다.
도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 커패시터 모듈(10)은, 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전도성의 용사면이 형성되고 커패시터 소자(C)와, 상기 커패시터 소자의 일측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 인출단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 인출단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(1)의 사이에 개재되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트,를 포함하여 구성된다.
도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속재 외부 케이스(20)는, 커패시터 모듈(10)이 내장되는 공간을 구비하고 금속재질로 구성된다. 플라스틱 절연부재는, 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행한다. 충진재(40)는, 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이 공간에 갤 또는 유체상으로 침투되어 경화, 충진된다. 에폭시 또는 우레탄으로 구성된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 플라스틱 절연부재는 플라스틱 절연 하우징(30)이고, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재에 충진재가 스며들기 위한 개방부가 구비되고 개방부의 면적비율은 해당 면의 전체 면적의 적어도 50% 이상 이고, 상기 플라스틱 절연부재(30)의 두께는 1 ~ 10mm 인 것이 바람직하다.
도2, 도4에 도시된 바와 같이, 일실시예에서, 플라스틱 절연 하우징(30)의 외부 윤곽은 금속재 외부 케이스(20)의 내부 윤곽에 상응하도록 형성되고, 플라스틱 절연 하우징(30)은 금속재 외부 케이스(20)의 내부면에 타이트 하게 끼이거나 삽입을 위한 최소한의 유격을 갖도록 형성될 수 있다.
일실시예에서, 플라스틱 절연 하우징(30)의 내부 윤곽은 커패시터 모듈(10)의 외부 윤곽보다 1~2 mm 정도 크게하여 상기 플라스틱 절연 하우징(30)의 내부 윤곽은 커패시터 모듈(10)의 외부 윤곽 사이에 존재하는 1~2 mm 정도의 틈 사이로 유동성이 우수한 충진재가 유입 충진된다.
도시된 바와 같이, 일실시예에서, 플라스틱 절연 하우징(30)의 내부 측벽(개구면 및 바닥면이 아닌 4방 측벽, 절연갭 형성부재 32, 33, 34, 35) 내부 윤곽은 커패시터 모듈(10)의 외부 윤곽보다 1~2 mm 정도 커서, 개구부(상부 개구부)로 투입되는 유동성이 우수한 충진재가 개구부(상부 개구부) 근처의 플라스틱 절연 하우징(30)의 측벽 윤곽과 커패시터 모듈(10)의 외부 윤곽 사이에 존재하는 1~2 mm 정도의 틈 사이로 유입 충진된다.
플라스틱 절연 하우징(30)은, 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 하우징이며, 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 플라스틱 절연 하우징(30)은, 예들들어, 금속재 외부 케이스(20)는 대략 육면체형 공간을 형성하고 충진재가 충진되기 위한 투입 공간을 제공하는 제1 개구부(Open Part, 26)를 제외한 나머지 5면이 폐쇄되고, 플라스틱 절연 하우징(30)은, 상기 금속재 외부 케이스(20)의 내면에 상응하는 윤곽을 갖으며, 상기 제1 개구부 위치에 제2 개구부(36)를 제외한 나머지 5면에 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)가 구비된다. 공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비된다.
플라스틱 절연 하우징(30)은 복수개로 구획되는 개방부(30a) 또는 망상에 존재하는 복수개로 구획되는 개방부(30a)로 충진재 침투, 경화되어 플라스틱 절연 하우징(30)가 금속재 외부 케이스(20)의 내면에 강하게 고정될 수 있게 한다. 이때 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)는 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20)의 내면 사이의 간격이 일정하게 유지하게 하는 기능을 수행한다. 플라스틱의 재질은 PS, PET, PP, PPS, PBT, PC, ABS 재질이 가능하다.
<절연갭 형성부재가 후부와 박부가 반복되는 형태>
도 2, 도 4, 도 5a에 도시된 바와 같이, 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)는 플라스틱 직선부재가 상호 교차하여 그물망을 이루어 일면이 개방된 입체 형상의 망을 형성하고, 플라스틱 직선부재(P)는, 후부(두꺼운 부위, P1)와, 상기 후부(두꺼운 부위)의 두께(t1)보다 작은 두께(t2)를 갖는 박부(얇은 부위, P2)가 반복되는 형상으로 구비되게 할 수 있다.
여기서, 금속재 외부 케이스(20) 내부에 플라스틱 절연 하우징(30)과 커패시터 모듈(10)이 안치되었을 때, 제1, 제2 개구부에 인접한 절연갭 형성부재에 의해 좁아진 충진재 침투 공간이 상기 박부(얇은 부위, P2)에 의해 형성된 단턱진 공간(P_갭1)만큼 더 넓어져서 충진재의 침투가 용이하게 되는 것이다.
플라스틱 직선부재(P)의 후부(P1)의 두께(t1)는 2~5mm 이고, 박부(P2)의 두께(t2)는 0.7~4 mm 인 것이 일정한 강도 및 유격(금속과 커패시터 모듈 사이)을 유지할 수 있으면서 충진재 투입성도 우수함을 테스트 결과 알수 있었다. 예를들어, 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)를 구성하는 플라스틱 직선부재(P)의 후부의 두께는 가로, 세로면 2.5mm, 박부의 두께는 1.0mm 형태로 제작할 수 있다.
<절연갭 형성부재가 펄스파 형태>
도 2, 도 4, 도 5b에 도시된 바와 같이, 플라스틱 절연 하우징(30)의 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)는 플라스틱 직선부재(P)가 상호 교차하여 그물망을 이루어 일면이 개방된 입체 형상의 망을 형성하고, 플라스틱 직선부재(P)는, 제3 두께(t3)를 갖으며 구부러짐과 펼쳐짐이 반복되는 전체적으로 직선형 프로파일(윤곽)을 갖는 펄스파 형상의 직선부재로 구성될 수 있다.
기서, 금속재 외부 케이스(20) 내부에 플라스틱 절연 하우징(30)과 커패시터 모듈(10)이 안치되었을 때, 제1, 제2 개구부에 인접한 절연갭 형성부재에 의해 좁아진 충진재 침투 공간이 상기 직선형 프로파일(윤곽)에 형성된 반복 형성 공간(P_갭2) 만큼 더 넓어져서 충진재의 침투가 용이하게 되는 것이다.
또한, 그물망 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재를 펄스파 형태로 하였을 때 에폭시 충진시 에폭시가 완전히 충진되고 에어 보이드가 형성되지 않아 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간에 절연 내압이 향상되어 불량이 발생하지 않음을 알 수 있었다.
<노출측 절연부재>
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 메탈 케이스 커패시터는, 부스바(1)에 일체로 형성되고 케이스 또는 충진재 외부에 노출된 상태에서 상기 제1 인출단자(1a)가 선단에 형성되는 복수개의 제1 버스바 연장부와, 상기 제2 부스바(2)에 일체로 형성되고 케이스 또는 충진재 외부에 노출된 상태에서 상기 제2 인출단자(2a)가 선단에 형성되고 상기 제1 버스바 연장부와 겹쳐지는 제2 버스바 연장부를 더 포함하여 구성된다.
노출측 절연부재(50)는 적어도 2개 이상의 제1 버스바 연장부와 제2 버스바 연장부는 각각 쌍을 이루면서 겹쳐져서 적어도 2개 이상의 연장부 결합체(12)를 형성하고, 커패시터 모듈(10)의 연장부 결합체(12)의 비노출측과 상기 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변 사이 절연한다. 바람직하게 , 노출측 절연부재(50)는 플라스틱 절연 하우징(30)과 일체로 사출 성형된다.
도시된 바와 같이, 일실시예에서, 노출측 절연부재(50)는 적어도 2개 이상이 형성된다. 노출측 절연부재(50)는, 매립되는 플라스틱 절연 하우징(30)과 연결되고 개구부 측으로 상향 연장되는 수직바와 상기 수직부의 선단에서 수직으로 굽어져서 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변에 접하는 수평부로 구성되는 "ㄱ자 형상의 부재"일 수 있다. 또한, 일실시예에서 매립되는 플라스틱 절연 하우징(30)과 연결되고 개구부 측으로 상향 연장되는 수직바와, 상기 수직부의 선단에서 수직으로 굽어져서 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변에 접하는 수평부와, 수평부의 선단에서 다시 하향 굽어져는 제2 수직부로 구성되는 "ㄷ자 형상의 부재"일 수 있다.
복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 케이스 형상인 플라스틱 절연부재(30)는 금속재 외부 케이스(20)와 별도로 생산되고, 커패시터 모듈(10)이 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 절연 하우징(30)에 삽입된다. 커패시터 모듈(10) 및 플라스틱 절연 하우징(30)가 금속재 외부 케이스(20)에 삽입된 이후에 충진재용 몰드 수지가 투입, 경화되어 커패시터 모듈(10)과 플라스틱 절연 하우징(30)과 금속재 외부 케이스(20)가 일체로 고정된다.
<방열 효과>
도 6은 종래의 플라스틱 케이스 커패시터 발열 테스트 시험 결과이고, 도 7은 본 발명의 금속 케이스 커패시터 발열 테스트 시험 결과이다.
리플 전류 137 암페어, 스위칭 주파수 16KHz, 주위 온도 85℃, 냉각수 65℃ 조건의 인버터 회로 상에서 테스트한 결과, 도 6과 같이, 종래의 플라스틱 하우징의 경우 커패시터 부품 중 최고 온도가 94.7℃까지 상승하였다. 하지만, 도 7과 같이, 본 발명의 하우징을 사용하는 경우 커패시터 부품 중 최고 온도가 84.7℃까지 상승하여, 방열성이 우수함을 알수 있었다.
기존 PPS 케이스보다 알루미늄 케이스 커패시터의 방열 특성이 우수하여 약 10℃가 더 낮은 효과가 있었다. (PPS 케이스 커패시터 온도상승 94.7℃ - 알루미늄 커패시터 온도상승 84.7℃ = 10℃ )
PPS 열 전도율과 알루미늄 케이스의 열 전도율 비율은 0.359 : 92 Wm-1C-1이다. 케이스의 재질이 알루미늄의 경우 열 전도율이 매우 높아 커패시터 내부 열 방출 효과가 커서 알무미늄 케이스 커패시터 온도상승 시험시 발열이 매우 낮은 것으로 판단된다. 알루미늄 케이스를 사용하므로 인하여 △T 약 10℃가 낮으므로 인하여 커패시터 용량 및 체적을 아래와 같이 감소할 수 있었다.

기존 제품
개선 후 제품
감소율(%)

용량(uF)
702
525
-25.2%

체적(ℓ)
0.585
0.473
-19.1%

버스바 두께(mm)
2
1
-50.0%
커패시터 용량이 25.2% 감소하므로 인하여 자재비 원가 -25% 감소하여 대외적인 경쟁력 향상된다. 체적이 19.1% 감소하므로 인하여 패키지 설계에 유리한 장점이 있다. 버스바 재질이 동으로 되어 있으므로 동의 소요량이 약 50% 감소 및 원가절감 효과가 있다. 기존 냉각 히트씽크 윗에 IGBT 배열하고 플레이트 바가 IGBT를 눌러주고 플레이트 바 위에 써멀패드부착 후 PPS 케이스 커패시터를 얹어 조립되는 구조이다. 메탈 메탈 케이스 사용의 경우, 히트씽크 윗에 IGBT 배열하고 커패시터 케이스 알루미늄 하우징으로 눌러주는 방식으로 변경시 플레이트바, 써멀패드, 버스바 두께가 얇아진 장점 및 커패시터 용량이 작아지면서 많은 원가절감 효과가 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
본 발명에 따르는 경우, 메탈 케이스의 우수한 방열 특성을 유지하면서 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간 쇼트 발생 문제점을 해결할 수 있는 금속 하우징 내부에 그물망 플라스틱 절연 하우징을 갖는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르는 경우, 플라스틱 절연 하우징이 복수개의 개방부를 갖도록 망상으로 구성하여 개방부를 통한 유입으로 메탈과 충진재 직접 결합 면적이 증대하여 접착력이 향상되고, 충진재로 인한 금속 하우징, 플라스틱 하우징, 및 커패시터 모듈(유니트)의 상호간 결합성을 시키면서, 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재의 두께에 의해 금속 하우징 내면과 커패시터 모듈(유니트)의 사이의 간격이 정확히 유지되게 하는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르는 경우, 플라스틱 절연 하우징의 절연갭 형성부재를 이루는 직선 부재를 후부와 박부가 반복되어 단차진 공간이 형성되는 형태 또는 팔스파 형상으로 구현하여 에폭시 충진시 완전히 충진되고 에어 보이드가 형성되지 않아 강한 진동에도 내구성이 우수하고 메탈 케이스와 커패시터 P/N극 간에 절연 내압이 향상되어 불량이 발생하지 않는 메탈 케이스 커패시터가 제공된다.

Claims (10)

  1. 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전도성의 용사면이 형성되고 커패시터 소자(C)와, 상기 커패시터 소자의 일측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 인출단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 용사면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 인출단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(1)의 사이에 개재되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트,를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과;
    상기 커패시터 모듈(10)이 내장되는 공간을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 외부 케이스(20)와;
    상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는, 플라스틱 절연부재와;
    상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 외부 케이스(20) 사이 공간에 갤 또는 유체상으로 침투되어 경화, 충진되는 충진재(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 절연부재는 플라스틱 절연 하우징(30)이고,
    복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하며,
    공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재에 충진재가 스며들기 위한 개방부가 구비되고 개방부의 면적비율은 해당 면의 전체 면적의 적어도 50% 이상 이고, 상기 플라스틱 절연부재(30)의 두께는 1 ~ 10mm 인 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 절연 하우징(30)은,
    복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 하우징이며,
    공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속재 외부 케이스(20)는 대략 육면체형 공간을 형성하고 충진제가 충진되기 위한 투입 공간을 제공하는 제1 개구부(Open Part, 26)를 제외한 나머지 5면이 폐쇄되고,
    상기 플라스틱 절연 하우징(30)은, 상기 금속재 외부 케이스(20)의 내면에 상응하는 윤곽을 갖으며, 상기 제1 개구부 위치에 제2 개구부(36)를 제외한 나머지 5면에 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)가 구비되고,
    공간의 윤곽을 형성하는 복수의 평면에 위치하는 절연갭 형성부재가 망상(mesh)으로 구비되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)는 플라스틱 직선부재가 상호 교차하여 그물망을 이루어 일면이 개방된 입체 형상의 망을 형성하고,
    상기 플라스틱 직선부재(P)는, 후부(두꺼운 부위, P1)와, 상기 후부(두꺼운 부위)의 두께(t1)보다 작은 두께(t2)를 갖는 박부(얇은 부위, P2)가 반복되는 형상으로 구비됨으로써,
    금속재 외부 케이스(20) 내부에 플라스틱 절연 하우징(30)과 커패시터 모듈(10)이 안치되었을 때, 제1, 제2 개구부에 인접한 절연갭 형성부재에 의해 좁아진 충진재 침투 공간이 상기 박부(얇은 부위, P2)에 의해 형성된 단턱진 공간(P_갭1)만큼 더 넓어져서 충진재의 침투가 용이하게 되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플라스틱 직선부재(P)의 후부(P1)의 두께(t1)는 2~5mm 이고,
    상기 박부(P2)의 두께(t2)는 0.7~4 mm 인 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 플라스틱 절연 하우징(30)의 절연갭 형성부재(31, 32, 33, 34, 35)는 플라스틱 직선부재(P)가 상호 교차하여 그물망을 이루어 일면이 개방된 입체 형상의 망을 형성하고,
    상기 플라스틱 직선부재(P)는, 제3 두께(t3)를 갖으며 구부러짐과 펼쳐짐이 반복되는 전체적으로 직선형 프로파일(윤곽)을 갖는 펄스파 형상의 직선부재로 구성되고,
    금속재 외부 케이스(20) 내부에 플라스틱 절연 하우징(30)과 커패시터 모듈(10)이 안치되었을 때, 제1, 제2 개구부에 인접한 절연갭 형성부재에 의해 좁아진 충진재 침투 공간이 상기 직선형 프로파일(윤곽)에 형성된 반복 형성 공간(P_갭2) 만큼 더 넓어져서 충진재의 침투가 용이하게 되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부스바(1)에 일체로 형성되고 케이스 또는 충진재 외부에 노출된 상태에서 상기 제1 인출단자(1a)가 선단에 형성되는 복수개의 제1 버스바 연장부와,
    상기 제2 부스바(2)에 일체로 형성되고 케이스 또는 충진재 외부에 노출된 상태에서 상기 제2 인출단자(2a)가 선단에 형성되고 상기 제1 버스바 연장부와 겹쳐지는 제2 버스바 연장부,를 더 포함하여 구성되고,
    적어도 2개 이상의 제1 버스바 연장부와 제2 버스바 연장부는 각각 쌍을 이루면서 겹쳐져서 적어도 2개 이상의 연장부 결합체(12)를 형성하고,
    상기 커패시터 모듈(10)의 연장부 결합체(12)의 비노출측과 상기 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변 사이 절연을 위해 노출측 절연부재(50);을
    상기 노출측 절연부재(50)는 상기 플라스틱 절연 하우징(30)과 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 노출측 절연부재(50)는 적어도 2개 이상이 형성되고;
    상기 노출측 절연부재(50)는,
    매립되는 플라스틱 절연 하우징(30)과 연결되고 개구부 측으로 상향 연장되는 수직바와 상기 수직부의 선단에서 수직으로 굽어져서 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변에 접하는 수평부로 구성되는 "ㄱ자 형상의 부재"이거나;
    매립되는 플라스틱 절연 하우징(30)과 연결되고 개구부 측으로 상향 연장되는 수직바와, 상기 수직부의 선단에서 수직으로 굽어져서 금속재 외부 케이스(20)의 개구측 상변에 접하는 수평부와, 수평부의 선단에서 다시 하향 굽어져는 제2 수직부로 구성되는 "ㄷ자 형상의 부재"인 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
  10. 제1항에 있어서,
    복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 케이스 형상인 플라스틱 절연부재(30)는 금속재 외부 케이스(20)와 별도로 생산되고,
    커패시터 모듈(10)이 복수개로 구획되는 개방부를 갖으며 입체 공간을 형성하는 플라스틱 절연 하우징(30)에 삽입되고;
    상기 커패시터 모듈(10) 및 플라스틱 절연 하우징(30)가 금속재 외부 케이스(20)에 삽입된 이후에 충진재용 몰드 수지가 투입, 경화되어 커패시터 모듈(10)과 플라스틱 절연 하우징(30)과 금속재 외부 케이스(20)가 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 메탈 케이스 커패시터.
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