JP2014103174A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】金属膜の端面での電界集中を緩和して静電容量の低下を抑制できると共に、小型化できる金属化フィルムコンデンサを実現する。
【解決手段】一側辺に沿ってマージン部014が形成されるように、誘電体フィルム012の表面に金属膜016を蒸着して成る複数の金属化フィルム010を、上記複数の金属化フィルム010同士のマージン部014が反対側に配されるように積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子018を形成すると共に、該コンデンサ素子018の両端面にメタリコン電極020を形成して成り、上記金属膜016をアルミニウムで構成すると共に、上記マージン部014と接する金属膜016の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜024を形成して成り、該傾斜金属膜016の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定した。
【選択図】図１

Description

この発明は誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着して成る複数の金属化フィルムを積層又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極を形成して成る金属化フィルムコンデンサに関し、特に、太陽光発電装置等のパワーコンディショナーの波形整形用に用いられるコンデンサの如く、商用電圧に高調波電流が重畳された電圧波形が印加される金属化フィルムコンデンサに関する。

誘電体フィルムの表面に、一側辺に沿ってマージン部が形成されるように金属膜を蒸着して金属化フィルムを構成し、斯かる構造を有する複数の金属化フィルムを、それぞれのマージン部が反対側に配されるように積層又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極を形成して成る金属化フィルムコンデンサは、コンデンサ素子に部分的な絶縁破壊を生じても再び絶縁性を回復する自己回復性に優れているため、家庭用電気製品をはじめとする種々の電気・電子機器等に広く用いられている。

しかしながら、上記構造の金属化フィルムコンデンサも、異常電圧が繰り返し印可された場合には、部分的絶縁破壊の発生頻度が増大することにより静電容量の著しい低下を招くこととなる。
そして、マージン部と接する金属膜の端面が、誘電体フィルムの表面に対して「略垂直」となっているため、異常電圧の印可時に金属膜の端面に電界が集中して放電が発生し、これが誘電体フィルムに絶縁破壊を生じさせる要因となっていた。

そこで、本出願人は先に特開２０１２−２２２１２７号公報（特許文献１）に開示された金属化フィルムコンデンサを提案した。
上記特許文献１に開示された金属化フィルムコンデンサは、金属化フィルムのマージン部と接する金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して構成したものである。

本出願人が提案した特許文献１の金属化フィルムコンデンサにあっては、金属化フィルムのマージン部と接する金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成したので、異常電圧の印可時に金属膜の端面での電界集中が緩和され、電界集中で生成される放電による誘電体フィルムの部分的絶縁破壊の発生頻度が減少するため、静電容量の低下を抑制することができるものである。

特開２０１２−２２２１２７号公報

ところで、太陽光発電装置等のパワーコンディショナーの波形整形用等に用いられる大容量の金属化フィルムコンデンサは外形サイズが大型であることから、小型化への要請が強く、そのためには、できるだけ薄い誘電体フィルムを用いる必要がある。
上記の通り、本出願人の提案した特許文献１の金属化フィルムコンデンサは、金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成することにより、異常電圧の印可時に金属膜の端面での電界集中を緩和できるので、薄い誘電体フィルムを用いた場合でも電界集中で生成される放電による誘電体フィルムの部分的絶縁破壊の発生頻度を減少させることができ、静電容量の低下を抑制できる仕組みとなっている。

しかしながら、特許文献１の金属化フィルムコンデンサにあっては、上記傾斜金属膜の幅を０．２mm〜０．８mmとしているが、係る傾斜金属膜の領域はコンデンサの容量に寄与しない領域であることから、０．２mm〜０．８mmの幅で傾斜金属膜が形成される特許文献１の金属化フィルムコンデンサは小型化への要請に十分応えることができなかった。

この発明は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属膜の端面での電界集中を緩和して静電容量の低下を抑制できると共に、小型化できる金属化フィルムコンデンサを実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサは、
一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着して成る複数の金属化フィルムを、上記複数の金属化フィルム同士のマージン部が反対側に配されるように積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極を形成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
上記マージン部と接する金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の金属化フィルムコンデンサは、
一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着すると共に、絶縁スリットを設けて上記金属膜に複数の分割電極を形成して成る複数の金属化フィルムを、上記複数の金属化フィルム同士のマージン部が反対側に配されるように積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面に、上記分割電極と接続されるメタリコン電極を形成し、さらに、誘電体フィルムを介して対向する一対の分割電極で単位コンデンサを構成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
上記単位コンデンサとして機能する領域を形成する位置の金属膜端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の金属化フィルムコンデンサは、
一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着すると共に、絶縁スリットを設けて上記金属膜に複数の分割電極を形成して成る一方の金属化フィルムと、一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着して成る他方の金属化フィルムとを交互に積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面に、一方の金属化フィルムの分割電極及び他方の金属化フィルムの金属膜と接続されるメタリコン電極を形成し、さらに、誘電体フィルムを介して対向する一方の金属化フィルムの分割電極と他方の金属化フィルムの金属膜とで単位コンデンサを構成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
上記単位コンデンサとして機能する領域を形成する位置の金属膜端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の金属化フィルムコンデンサは、請求項２又は３に記載の金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記分割電極とメタリコン電極との間に、分割電極より幅狭の金属膜で構成されたヒューズ機能部を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項５に記載の金属化フィルムコンデンサは、請求項１乃至４の何れかに記載の金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記傾斜金属膜の表面が凸凹状と成されていることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載の金属化フィルムコンデンサは、請求項１乃至５の何れかに記載の金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記傾斜金属膜が形成される箇所の金属膜端面を曲面形状と成したことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサは、マージン部と接する金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成したので、異常電圧の印可時に金属膜の端面での電界集中が緩和され、電界集中で生成される放電による誘電体フィルムの部分的絶縁破壊の発生頻度が減少するため、静電容量の低下を抑制することができる。
また、傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことにより、コンデンサの容量に寄与しない領域を小さくすることができるので、小型な金属化フィルムコンデンサを実現することができる。

また、請求項２又は３に記載の金属化フィルムコンデンサは、単位コンデンサとして機能する領域を形成する位置の金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成したことにより、異常電圧の印可時に金属膜の端面での電界集中が緩和されるため、単位コンデンサの分離による静電容量の低下を抑制することができる。
また、傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことにより、コンデンサの容量に寄与しない領域を小さくすることができるので、小型な金属化フィルムコンデンサを実現することができる。

請求項５に記載の金属化フィルムコンデンサの如く、傾斜金属膜の表面が凸凹状と成されていると、電界を傾斜金属膜の多数の箇所に分散させることができるため、電界集中を緩和することができる。

また、請求項６に記載の金属化フィルムコンデンサの如く、傾斜金属膜が形成される箇所の金属膜端面を「曲面形状」と成した場合には、電界集中が生じ易い金属膜の端面の距離が長くなるため、誘電体フィルムの部分的絶縁破壊や単位コンデンサの分離の要因である放電の発生を抑制することができる。

本発明に係る金属化フィルムコンデンサは、例えば、太陽光発電装置等のパワーコンディショナーの波形整形用等に用いられ、商用電圧に高調波電流が重畳された電圧波形が印加される金属化フィルムコンデンサである。
図１〜図３は、本発明に係る第１の金属化フィルムコンデンサを構成する金属化フィルム010を示すものであり、図１は平面図、図２は図１のＣ−Ｃ拡大断面図、図３は図１の中央横断面図である。
上記金属化フィルム010は、ポリプロピレンやポリエステル等より成る誘電体フィルム012の表面に、一側辺に沿ってマージン部014が形成されるように金属膜016を10nm〜80nmの厚さで蒸着して成る。
上記金属膜016は、例えば、亜鉛−アルミニウム合金、アルミニウム、亜鉛等で構成される。

上記構造を有する一対の金属化フィルム010，010を、図４及び図５に示すように、それぞれのマージン部014が反対側に配されるように積層又は積層巻回し、これにヒートプレスを施してコンデンサ素子018を形成すると共に、該コンデンサ素子018の両端面に電極材料を溶射してメタリコン電極020を形成することにより第１の金属化フィルムコンデンサ022が構成される（図６）。

本発明においては、マージン部014と接する金属膜016の端面16ａに、傾斜金属膜024が形成されており（図１及び図２参照）、該傾斜金属膜024の幅Ｄは０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定されている。
傾斜金属膜024は、金属膜016と同一の材料で構成され、金属膜016の端面016ａから外側（マージン部014側）に向かって厚さが徐々に減少する傾斜形状と成されている。

この傾斜金属膜024は、例えば、誘電体フィルム012への金属膜016の蒸着工程において、マージン部014と接する金属膜016の端面016ａ部分に、外側へ向かって蒸着量が減少するよう金属蒸気を導いて形成される。この場合、傾斜金属膜024を構成する金属粒子は、金属膜016を構成する金属粒子より疎らに蒸着されるため、傾斜金属膜024の表面は凸凹状と成される。尚、この場合、図１のＺ部を拡大して観察すると、図７に示すように、暗く見える金属膜016と明るく見えるマージン部014との間に傾斜金属膜024によるボカシが形成されているように観察される。

而して、本発明の第１の金属化フィルムコンデンサ022にあっては、マージン部014と接する金属膜016の端面16ａに外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜024を形成したので、異常電圧の印可時に金属膜016の端面016ａでの電界集中が緩和され、電界集中で生成される放電による誘電体フィルム012の部分的絶縁破壊の発生頻度が減少するため、静電容量の低下を抑制することができる。
また、上記傾斜金属膜024の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことにより、特許文献１の金属化フィルムコンデンサ（傾斜金属膜の幅が０．２mm〜０．８mm）に比べ、コンデンサの容量に寄与しない領域を小さくすることができるので、小型な金属化フィルムコンデンサ022を実現することができる。
さらに、傾斜金属膜024の表面が凸凹状と成されていると、電界を傾斜金属膜024の多数の箇所に分散させることができるため、電界集中を緩和することができる。

上記の通り、第１の金属化フィルムコンデンサ022において、マージン部014と金属膜016の端面16ａとの間に形成する傾斜金属膜024の幅Ｄ（図１参照）は、０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定するのが好ましい。
すなわち、本発明者は、第１の金属化フィルムコンデンサ022の傾斜金属膜024の幅Ｄが０．０１mm〜０．２mmの範囲内において、ＩＥＣ規格による試験（８５℃の雰囲気の中でＡＣ３８８Ｖを連続印可することを１０００時間に亘って行う試験）を行った場合の静電容量変化率を測定した。尚、第１の金属化フィルムコンデンサ022は、誘電体フィルム012が厚さ４μｍのポリプロピレン、金属膜016が亜鉛−アルミニウム合金より成り、公称静電容量４．７μＦのものを用いた。
上記測定の結果、図８のグラフに示す通り、傾斜金属膜024の幅Ｄが０．０２５mm〜０．２０mmの範囲の場合において静電容量変化率が小さく（約２％以内）、効果的であることが判った。

尚、本出願人が先に提案した特許文献１の金属化フィルムコンデンサの場合は、本発明とは、異なる温度条件（特許文献１の温度条件は１１０℃）及び電圧印加条件（特許文献１では１時間に１回印可電圧をＡＣ１０００Ｖに０．１秒間上昇させる）のＩＥＣ規格による試験を行ったものであり、ＩＥＣ規格による試験は、金属化フィルムコンデンサの用途や使用環境等に応じて複数存在しているものである。
本発明の第１の金属化フィルムコンデンサ022の如く、太陽光発電装置等のパワーコンディショナーの波形整形用等に用いられ、商用電圧に高調波電流が重畳された電圧波形が印加される金属化フィルムコンデンサの場合、上記条件（８５℃の雰囲気の中でＡＣ３８８Ｖを連続印可することを１０００時間に亘って行う）に基づくＩＥＣ規格による試験が適用できるものである。

また、本発明者は、第１の金属化フィルムコンデンサ022の傾斜金属膜024の幅Ｄが０．０１mm〜０．２mmの範囲内において、ｔａｎδ（誘電正接）の測定試験（測定周波数１ｋＨｚ）を行った。
上記測定の結果、図９のグラフに示す通り、傾斜金属膜024の幅Ｄが０．１８mmを超えるとｔａｎδが大きく上昇することが判った。

上記の通り、静電容量変化率の測定試験の結果（図８参照）からは、傾斜金属膜024の幅Ｄは０．０２５mm〜０．２０mmが適当であり、一方、ｔａｎδ（誘電正接）の測定試験の結果（図９参照）からは、傾斜金属膜024の幅Ｄは０．０１mm〜０．１８mmが適当である。
従って、静電容量の減少を抑止できると共に、ｔａｎδ（誘電正接）の上昇を抑制できる傾斜金属膜024の幅Ｄは０．０２５mm〜０．１８mmの範囲となる。

図１０〜図１３は、本発明に係る保安機構付きの第２の金属化フィルムコンデンサを構成する第１の金属化フィルム10を示すものであり、図１０は平面図、図１１は図１０のＸ−Ｘ拡大断面図、図１２は図１０のＹ−Ｙ拡大断面図、図１３は図１０の中央横断面図である。
上記第１の金属化フィルム10は、ポリプロピレンやポリエステル等より成る誘電体フィルム12の表面に、一側辺に沿ってマージン部14が形成されるように金属膜16を10nm〜80nmの厚さで蒸着して成る。
上記金属膜16は、例えば、亜鉛−アルミニウム合金、アルミニウム、亜鉛等で構成される。

また、上記マージン部14と対向する一側辺の金属膜16は後述するメタリコン電極と接続するメタリコン接続部18と成されている。
さらに、上記メタリコン接続部18に沿って所定間隔で複数の第１の絶縁スリット20が形成されており、第１の絶縁スリット20，20間に、金属膜16で構成されるヒューズ機能部22が形成されている。
また、上記各第１の絶縁スリット20とマージン部14とを接続する誘電体フィルム12の幅方向に延びる複数の第２の絶縁スリット24が所定間隔で並設されている。
上記第１の絶縁スリット20及び第２の絶縁スリット24は、金属膜16が蒸着されていない部分である。

而して、上記第１の絶縁スリット20及び第２の絶縁スリット24を形成したことにより、誘電体フィルム12表面の金属膜16に、上記第１の絶縁スリット20及び第２の絶縁スリット24で分離区画された複数の分割電極26が形成される。各分割電極26は、上記ヒューズ機能部22を介してメタリコン接続部18に接続されている。
尚、図１に示すように、ヒューズ機能部22を構成する金属膜16は、分割電極26を構成する金属膜16より幅狭と成されている。

図１４及び図１５に示すように、複数の上記第１の金属化フィルム10，10をそれぞれのマージン部14が反対側に配されるように積層又は積層巻回してコンデンサ素子27を形成すると共に、該コンデンサ素子27の両端面に半田や丹銅等の電極材料を溶射してメタリコン電極28を形成することにより本発明の第２の金属化フィルムコンデンサ29が構成される（図１６）。
この際、各分割電極16は、メタリコン接続部18を介してメタリコン電極28と接続され、また、誘電体フィルム12を介して対向する一対の分割電極26，26で単位コンデンサが構成されることとなる。

本発明においては、誘電体フィルム12を介して対向する金属膜16の端面16ａに、傾斜金属膜30が形成されており、該傾斜金属膜30の幅Ｄ（図１０参照）は０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定されている。
すなわち、誘電体フィルム12を介して対向する分割電極26の金属膜16で区画される領域が単位コンデンサとして機能する領域Ｃであり、斯かる単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜端面16ａに、上記傾斜金属膜30が形成されるのである（図１６）。
傾斜金属膜30は、金属膜16と同一の材料で構成され、金属膜16の端面16ａから外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜形状と成されている。
尚、第２の絶縁スリット24の間隙は小さいため、上記傾斜金属膜30を形成すると、目視した状態においては隣接する傾斜金属膜30同士が接触しているかのように認識されるが、そもそも傾斜金属膜30は薄膜状であると共に、酸化して高抵抗状態（略絶縁状態）となっているので、万一隣接する傾斜金属膜30同士が接触しても問題はない。

この傾斜金属膜30は、例えば、誘電体フィルム12への金属膜16の蒸着工程において、コンデンサとして機能する領域を形成する金属膜16の端面16ａ部分に、外側へ向かって蒸着量が減少するよう金属蒸気を導いて形成される。この場合、傾斜金属膜30を構成する金属粒子は、金属膜16を構成する金属粒子より疎らに蒸着されるため、傾斜金属膜30の表面は凸凹状と成される。

本発明の上記第２の金属化フィルムコンデンサ29は、異常電圧が印可されて誘電体フィルム12の一部に絶縁破壊が生じると、絶縁破壊箇所の分割電極26，26を流れる電流によってヒューズ機能部22の金属膜16が溶融破断し、絶縁破壊箇所の単位コンデンサを構成する分割電極26，26をメタリコン電極28から分離することから、第２の金属化フィルムコンデンサ29の終局的な破壊や発火を防止することができる。

而して、本発明の第２の金属化フィルムコンデンサ29にあっては、単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜16の端面16ａに、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜30を形成したので、異常電圧の印可時に金属膜16の端面16ａでの電界集中が緩和されてヒューズ機能部22の破断が減少するため、単位コンデンサの分離による静電容量の低下を抑制することができる。
また、上記傾斜金属膜30の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことにより、コンデンサの容量に寄与しない領域を小さくすることができるので、小型な金属化フィルムコンデンサ29を実現することができる。
さらに、傾斜金属膜30の表面が凸凹状と成されていると、電界を傾斜金属膜30の多数の箇所に分散させることができるため、電界集中を緩和することができる。

図１７は、第１の金属化フィルム10を構成する金属膜16の端面16ａ形状の変形例を示す要部拡大平面図である。すなわち、図１０に示した第１の金属化フィルム10を構成する金属膜16の端面16ａ形状は「平面形状」であったが、図１７の変形例は、傾斜金属膜30が形成される箇所（単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置）の金属膜16の端面16ａを「曲面形状」と成し、斯かる曲面形状と成した金属膜16の端面16ａに、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜30を形成した点に特徴を有するものである。
而して、傾斜金属膜30が形成される箇所の金属膜16の端面16ａを「曲面形状」と成したことにより、電界集中が生じ易い金属膜16の端面16ａの距離が「平面形状」の場合に比べて長くなるため、電界集中の生じる箇所が分散化され、単位コンデンサの分離の要因である放電の発生を抑制することができる。

尚、図示は省略するが、上記第１の金属化フィルムコンデンサ022を構成する金属化フィルム010においても、傾斜金属膜024が形成される箇所の金属膜016の端面016ａ形状を、図１７に示す第１の金属化フィルム10と同様に、「曲面形状」と成し、斯かる曲面形状と成した金属膜016の端面016ａに、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜024を形成しても良い。
この場合も、電界集中が生じ易い金属膜016の端面016ａの距離が「平面形状」の場合に比べて長くなるため、電界集中の生じる箇所が分散化され、誘電体フィルム012に部分的絶縁破壊が生じる要因である放電の発生を抑制することができる。

図１８は、上記第１の金属化フィルム10の変形例を示すものであり、該変形例にあっては、誘電体フィルム12と接する金属膜16の全ての端面16ａに、幅が０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定された傾斜金属膜30を形成した点に特徴を有するものである。
この結果、異常電圧が印可された際に、単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜16の端面16ａのみならず、誘電体フィルム12表面に蒸着された金属膜16の全ての端面16ａにおいて電界集中を緩和することができる。

上記においては、複数の第１の金属化フィルム10同士を積層又は積層後巻回して第２の金属化フィルムコンデンサ29を構成する場合について説明したが、本発明の保安機構付の第２の金属化フィルムコンデンサ29はこれに限定されるものではない。
すなわち、図１９に示すように、一側辺に沿ってマージン部14が形成されるように、誘電体フィルム12の表面にアルミニウムより成る金属膜16を蒸着して成る第２の金属化フィルム32と、上記第１の金属化フィルム10とを、それぞれのマージン部14が反対側に配されるように交互に積層又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極28を形成することにより金属化フィルムコンデンサを構成しても良い。この際、第１の金属化フィルム10の分割電極26及び第２の金属化フィルム32の金属膜16はメタリコン電極と接続される（図示省略）。
この場合にも、図２０に示すように、誘電体フィルム12を介して対向する第１の金属化フィルム10の分割電極26の金属膜16と第２の金属化フィルム32の金属膜16とで区画される領域が単位コンデンサとして機能する領域Ｃとなり、斯かる単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の第１の金属化フィルム10の金属膜端面16ａ及び第２の金属化フィルム32の金属膜端面16ａに、上記傾斜金属膜30が形成される。

図２１は、本発明に係る第３の金属化フィルム34を示す平面図であり、この第３の金属化フィルム34は、誘電体フィルム12の表面に、一側辺に沿ってマージン部14が形成されるようにアルミニウムにより成る金属膜16を蒸着して成り、また、上記マージン部14と、マージン部14と対向する一側辺とを接続する幅方向に延びる複数の絶縁スリット36が所定間隔で並設されている。
而して、上記絶縁スリット36を形成したことにより、誘電体フィルム12表面の金属膜16に、上記絶縁スリット36で分離区画された複数の分割電極38が形成される。

尚、この第３の金属化フィルム34の場合には、各分割電極38における、マージン部14側と対向する側の側辺がメタリコン電極と直接接続される構造であり、異常電圧が印可されて誘電体フィルム12の一部に絶縁破壊が生じると、絶縁破壊箇所の分割電極38，38を流れる電流によってメタリコン電極との接続箇所が破断し、絶縁破壊箇所の単位コンデンサを構成する分割電極38をメタリコン電極から分離する仕組みである。

図２２及び図２３に示すように、複数の上記第３の金属化フィルム34，34をそれぞれのマージン部14が反対側に配されるように積層又は積層後巻回して図示しないコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極を形成することにより金属化フィルムコンデンサ（図示省略）が構成されるのである。

而して、上記第３の金属化フィルム34，34を用いた場合においても、誘電体フィルム12を介して対向する第３の金属化フィルム34の分割電極38の金属膜16で区画される領域が単位コンデンサとして機能する領域Ｃであり、斯かる単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜端面16ａに、上記傾斜金属膜30が形成されており（図２３）、該傾斜金属膜30の幅Ｄ（図２１参照）は０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定されている。

第３の金属化フィルム34，34を用いた第２の金属化フィルムコンデンサ29にあっても、単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜16の端面16ａに、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜30を形成したので、異常電圧の印可時に金属膜16の端面16ａでの電界集中が緩和され、分割電極38とメタリコン電極との接続箇所の破断が減少するため、単位コンデンサの分離による静電容量の低下を抑制することができる。
また、上記傾斜金属膜30の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことにより、コンデンサの容量に寄与しない領域を小さくすることができるので、小型な金属化フィルムコンデンサ29を実現することができる。

図２４は、上記第３の金属化フィルム34の変形例を示すものであり、該変形例にあっては、誘電体フィルム12と接する金属膜16の全ての端面16ａに、幅が０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定された傾斜金属膜30を形成した点に特徴を有するものである。
この結果、異常電圧が印可された際に、単位コンデンサとして機能する領域Ｃを形成する位置の金属膜16の端面16ａのみならず、誘電体フィルム12表面に蒸着された金属膜16の全ての端面16ａにおいて電界集中を緩和することができる。

本発明に係る第１の金属化フィルムコンデンサを構成する金属化フィルムを示す平面図である。 図１のＣ−Ｃ拡大断面図である。 図１の中央横断面図である。 一対の金属化フィルムを積層する状態を示す要部平面図である。 一対の金属化フィルムを積層する状態を示す拡大断面図である。 本発明に係る第１の金属化フィルムコンデンサを示す部分断面図である。 図１のＺ部を拡大して観察した状態を模式的に示す説明図である。 傾斜金属膜の幅と静電容量変化率との関係を示すグラフである。 傾斜金属膜の幅とｔａｎδとの関係を示すグラフである。 本発明の第２の金属化フィルムコンデンサを構成する第１の金属化フィルムを示す平面図である。 図１０のＸ−Ｘ拡大断面図である。 図１０のＹ−Ｙ拡大断面図である。 図１０の中央横断面図である。 一対の第１の金属化フィルムを積層する状態を示す要部平面図である。 一対の第１の金属化フィルムを積層する状態を示す拡大断面図である。 本発明に係る第２の金属化フィルムコンデンサを示す部分断面図である。 第１の金属化フィルムの金属膜の端面形状の変形例を示す要部拡大平面図である。 第１の金属化フィルムの変形例を示す平面図である。 第１の金属化フィルムと第２の金属化フィルムとを積層する状態を示す要部平面図である。 第１の金属化フィルムと第２の金属化フィルムとを積層する状態を示す拡大断面図である。 本発明の第２の金属化フィルムコンデンサを構成する第３の金属化フィルムを示す平面図である。 一対の第３の金属化フィルムを積層する状態を示す要部平面図である。 一対の第３の金属化フィルムを積層する状態を示す拡大断面図である。 第３の金属化フィルムの変形例を示す平面図である。

010 第１の金属化フィルムコンデンサの金属化フィルム
012 誘電体フィルム
014 マージン部
016 金属膜
016ａ 金属膜の端面
018 コンデンサ素子
020 メタリコン電極
022 第１の金属化フィルムコンデンサ
024 傾斜金属膜
10 第２の金属化フィルムコンデンサの第１の金属化フィルム
12 誘電体フィルム
14 マージン部
16 金属膜
16ａ 金属膜の端面
18 メタリコン接続部
20 第１の絶縁スリット
22 ヒューズ機能部
24 第２の絶縁スリット
26 分割電極
27 コンデンサ素子
28 メタリコン電極
29 第２の金属化フィルムコンデンサ
30 傾斜金属膜
Ｃ 単位コンデンサとして機能する領域
32 第２の金属化フィルムコンデンサの第２の金属化フィルム
34 第２の金属化フィルムコンデンサの第３の金属化フィルム
36 第３の金属化フィルムの絶縁スリット
38 第３の金属化フィルムの分割電極

Claims (6)

1. 一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着して成る複数の金属化フィルムを、上記複数の金属化フィルム同士のマージン部が反対側に配されるように積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面にメタリコン電極を形成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
   上記マージン部と接する金属膜の端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
2. 一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着すると共に、絶縁スリットを設けて上記金属膜に複数の分割電極を形成して成る複数の金属化フィルムを、上記複数の金属化フィルム同士のマージン部が反対側に配されるように積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面に、上記分割電極と接続されるメタリコン電極を形成し、さらに、誘電体フィルムを介して対向する一対の分割電極で単位コンデンサを構成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
   上記単位コンデンサとして機能する領域を形成する位置の金属膜端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
3. 一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着すると共に、絶縁スリットを設けて上記金属膜に複数の分割電極を形成して成る一方の金属化フィルムと、一側辺に沿ってマージン部が形成されるように、誘電体フィルムの表面に金属膜を蒸着して成る他方の金属化フィルムとを交互に積層し、又は積層巻回してコンデンサ素子を形成すると共に、該コンデンサ素子の両端面に、一方の金属化フィルムの分割電極及び他方の金属化フィルムの金属膜と接続されるメタリコン電極を形成し、さらに、誘電体フィルムを介して対向する一方の金属化フィルムの分割電極と他方の金属化フィルムの金属膜とで単位コンデンサを構成して成る金属化フィルムコンデンサであって、
   上記単位コンデンサとして機能する領域を形成する位置の金属膜端面に、外側に向かって厚さが徐々に減少する傾斜金属膜を形成して成り、該傾斜金属膜の幅を０．０２５mm〜０．１８mmの範囲に設定したことを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
4. 上記分割電極とメタリコン電極との間に、分割電極より幅狭の金属膜で構成されたヒューズ機能部を形成したことを特徴とする請求項２又は３に記載の金属化フィルムコンデンサ。
5. 上記傾斜金属膜の表面が凸凹状と成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の金属化フィルムコンデンサ。
6. 上記傾斜金属膜が形成される箇所の金属膜端面を曲面形状と成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の金属化フィルムコンデンサ。
   

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