JPH08250367A

JPH08250367A - 金属化フィルムコンデンサ

Info

Publication number: JPH08250367A
Application number: JP7088568A
Authority: JP
Inventors: Kengo Fujiwara; 健吾藤原
Original assignee: Shizuki Electric Co Inc
Current assignee: Shizuki Electric Co Inc
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 1996-09-27
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JP2939494B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ヒューズ効果により蒸着フィルムの絶縁回復
特性を高めると共に、ヒューズ動作等による容量減少を
最小にしつつ、短絡モードの故障を確実に回避し、絶縁
破壊に対する信頼性を向上させる。【構成】金属蒸着面を、格子状の第１スリット２ｂに
よりセグメント部３ａに細分化し、第１ヒューズ部３ｂ
によりこれらを接続する。各セグメント部３ａの面積を
１０〜１０００ｍｍ^２、第１ヒューズ部３ｂの寸法を最
狭部で０．０５ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下とする。コン
デンサとしての機能部分の蒸着金属と、電極引き出し部
分の蒸着金属とを、第２スリット２ｃにより分離すると
共に、両者を第２ヒューズ部３ｃにより接続する。第１
ヒューズ部３ｂと第２ヒューズ部３ｃの最狭部の寸法比
率を、１：２〜２０の範囲内とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、保安機構を有する金
属蒸着化プラスチックフィルム（以下、金属化フィルム
と称する）を使用したコンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の高圧コンデンサは、誘電体として
紙又はプラスチックフィルムあるいはこれらを併用した
ものを使用し、前記誘電体とアルミ箔電極を交互に重ね
合わせ巻回してコンデンサ素子としたものが採用されて
いた。また一部の分野では、金属化紙又は金属化フィル
ムを用いたものも採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンデンサの誘電体は
厚さ数μｍ〜数十μｍと薄く、また面積も大きい。その
ため誘電体に耐電圧上の欠陥が入り易く、コンデンサの
設計においては、この欠陥部分を考慮した設計が必要で
あった。

【０００４】従来の設計では、誘電体を数枚重ね合わせ
ることにより、１枚の誘電体の欠陥部分を他の誘電体が
カバーする方法が採用されてきた。この方法は、誘電体
の重ね合わせ枚数を増すほど効果があったが、誘電体の
厚みを増すと電極間の厚みが厚くなり、電極の端面より
部分放電が発生してコンデンサの寿命を短くするという
弊害が生じたり、誘電体の厚みの増加に伴うコンデンサ
構成素子体積の増加により、近年のコンデンサに対する
小型・軽量化の要望に対応するのが困難であるという問
題があった。

【０００５】また他の欠陥対策として、金属蒸着電極の
採用により、誘電体の欠陥部周辺の電極金属を絶縁破壊
時の放電電流により蒸発飛散させ、絶縁を回復させる方
法（絶縁欠陥部周辺の蒸着電極金属が瞬時短絡によるエ
ネルギーで蒸発・飛散し、コンデンサの機能部分から切
り離され、コンデンサの機能が回復する、自己回復現象
を利用した方法）もあるが、高圧コンデンサでは絶縁破
壊時の電流遮断が困難なために実用化には至っていな
い。

【０００６】この発明は、上述の従来の問題点や欠点を
解決するためになされたものであって、その目的は、保
安機構付きコンデンサの金属蒸着電極に改良を加え、ヒ
ューズ効果により絶縁破壊時の電流を遮断して蒸着フィ
ルムの絶縁回復特性を高め、通常の使用状態においての
ヒューズ動作等による容量減少を最小にしつつ、万一の
異常時においても短絡モードの故障を確実に回避し、絶
縁破壊に対する信頼性を格段に向上させた、金属化フィ
ルムを使用したコンデンサ（以下、金属化フィルムコン
デンサと称する）を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の金属化
フィルムコンデンサは、片面に金属蒸着を施したプラス
チックフィルムを２枚一対とするか、両面に金属蒸着を
施したプラスチックフィルムと金属蒸着を施さないプラ
スチックフィルムとを２枚一対として巻回し、上記一対
２面の蒸着面の少なくとも１面は、蒸着金属のない格子
状の第１スリットにより単位金属蒸着電極に細分化さ
れ、第１スリット間に形成された第１ヒューズ部により
単位金属蒸着電極が接続され、細分化された各単位金属
蒸着電極の蒸着面積が１０〜１０００ｍｍ^２、各単位金
属蒸着電極を接続する第１ヒューズ部の寸法を最狭部で
０．０５ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下とし、かつ第１ヒュ
ーズ部により各単位金属蒸着電極が互いに接続されたコ
ンデンサとしての機能部分の蒸着金属と、金属の溶射等
により導通を得るための電極引き出し部分の蒸着金属と
を、フィルムの長手方向に延びる蒸着金属のない第２ス
リットにより分離し、その第２スリットにより分離され
たコンデンサの機能部分の蒸着金属と電極引き出し部分
の蒸着金属とが、第２スリット間に形成された第２ヒュ
ーズ部により接続されており、第１ヒューズ部と第２ヒ
ューズ部の最狭部の寸法比率が、第１ヒューズ部を１と
した時に第２ヒューズ部が２〜２０の範囲内であること
を特徴としている。

【０００８】また請求項２の金属化フィルムコンデンサ
は、第２スリットにより分離された電極引き出し部分の
蒸着金属は、その被膜抵抗値が、コンデンサの機能部分
の蒸着金属の被膜抵抗値よりも低く、かつ第２ヒューズ
部は、コンデンサの機能部分よりも低い被膜抵抗値の蒸
着金属の領域内にあることを特徴としている。

【０００９】さらに請求項３の金属化フィルムコンデン
サは、定格電圧充電時における各単位金属蒸着電極で形
成される各単位コンデンサの充電エネルギーが０．０５
Ｊ以下であることを特徴としている。

【００１０】請求項４の金属化フィルムコンデンサは、
直流用途におけるプラスチックフィルムの電位傾度を１
３０Ｖ／μｍ以上で３５０Ｖ／μｍ以下に設定すること
を特徴としている。

【００１１】請求項５の金属化フィルムコンデンサは、
交流用途におけるプラスチックフィルムの電位傾度を実
効値で６０Ｖ／μｍ以上で１２０Ｖ／μｍ以下に設定す
ることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記請求項１の金属化フィルムコンデンサで
は、金属蒸着電極を未蒸着の格子状の第１スリットによ
って複数個の単位金属蒸着電極（以下セグメントと称す
る）に細分化し、各セグメントを第１スリット間に形成
された第１ヒューズ部を介して接続し、フィルムの欠陥
部における放電に対し、その放電エネルギーを小さくし
て放電時の衝撃力による破壊部を小さくすると共に、絶
縁破壊時の短絡電流をヒューズ機能によって遮断し、絶
縁破壊部分のセグメントを切り離すことによってコンデ
ンサとしての機能を喪失することを免れるものであり、
また万一、絶縁破壊時の短絡電流を第１ヒューズ部のヒ
ューズ機能により遮断することができないような異常の
場合でも、コンデンサの機能部分の蒸着金属と電極引き
出し部分の蒸着金属とを接続する第２ヒューズ部のヒュ
ーズ機能によって異常が発生したコンデンサの機能部分
を切り離して開放することにより、絶縁破壊による短絡
故障を確実に回避するものである。

【００１３】また従来は、例えば特開平４−３５９４１
６号に開示されたもののように、セグメントを形成する
スリットがフィルム幅１方向にのみ設けられているもの
が多かった。このようなスリットでは、本発明のコンデ
ンサの性能上必要とされるセグメントの細分化（１０〜
１０００ｍｍ^２）は、特に５０ｍｍ以上のフィルム幅で
は以下の理由で実用上問題が多い。それは第１には、ス
リット間の幅が極端に狭くなり、加工技術上制約が多く
なるということであり、また第２には、スリットの増加
による容量減少が大きくなるということである。これに
対して本願のものにおける格子状のスリットは、これら
の制約がより少なく、任意に細分化されたセグメントを
形成することができる。

【００１４】各セグメント間を接続する第１ヒューズ部
の寸法は、最狭部で０．０５〜１．５ｍｍが適正であ
る。０．０５ｍｍ未満では通常電流による誤動作が多
く、静電容量の安定性を欠き、また１．５ｍｍを超過す
ればヒューズ部の感度が悪く、誘電体の損傷が生じて絶
縁破壊に対する信頼性を欠くためである。

【００１５】またコンデンサの機能部分の蒸着金属と電
極引き出し部分の蒸着金属とを接続する第２ヒューズ部
の寸法は、第１ヒューズ部の最狭部との寸法比率で、第
１ヒューズ部が１に対して第２ヒューズ部が２〜２０の
範囲内が適正である。第１ヒューズ部の最狭部との寸法
比率が２未満では電極引き出し部分からの電流集中によ
る誤動作が多く、静電容量の安定性を欠き、また２０を
超過すればヒューズ部の感度が悪く、第１ヒューズ部の
ヒューズ機能により絶縁破壊時の短絡電流を遮断できな
いような異常の場合に、第２ヒューズ部によりコンデン
サの機能部分を切り離して開放することができず、絶縁
破壊による短絡故障を確実に回避できないためである。

【００１６】セグメントの面積については、１０〜１０
００ｍｍ^２が適当である。１０ｍｍ^２未満では、スリッ
トの静電容量損失分が大きいのと、ヒューズ部を含む加
工技術上、及び経済性に難点があり得策でないし、また
１０００ｍｍ^２を超過すれば、１回のヒューズ動作時に
減少する静電容量が大きくなり、コンデンサの静電容量
寿命で電位傾度が制約され得策でないためである。

【００１７】請求項２の金属化フィルムコンデンサで
は、第２スリットにより分離された電極引き出し部分の
蒸着金属の被膜抵抗値が、コンデンサの機能部分の蒸着
金属の被膜抵抗値よりも低い構成、つまりヘビーエッジ
構造とし、第２ヒューズ部を、第２スリットにより分離
されたコンデンサの機能部分よりも被膜抵抗値の低いヘ
ビーエッジ部分の範囲内としている。それはヘビーエッ
ジ構造の金属蒸着構成において、第２ヒューズ部をヘビ
ーエッジ部分の範囲外とすれば、特に第１ヒューズ部と
第２ヒューズ部の寸法比率が小さい場合において、電極
引き出し部分からの電流集中による誤動作が多く、静電
容量の安定性を欠くために得策でないことによる。

【００１８】請求項３の金属化フィルムコンデンサのよ
うに、定格電圧充電時における各単位金属蒸着電極で形
成される各単位コンデンサの充電エネルギーが０．０５
Ｊ以下であることが適当である。単位コンデンサの充電
エネルギーが０．０５Ｊを超過すると、適正なヒューズ
部設定が困難となり、誘電体の損傷が生じ絶縁破壊に対
する信頼性が低下して、静電容量減少率も大きくなる。

【００１９】請求項４の金属化フィルムコンデンサのよ
うに、直流用途においてはプラスチックフィルムの電位
傾度を１３０〜３５０Ｖ／μｍに設定するのが適当であ
る。１３０Ｖ／μｍ未満では、電位傾度において従来の
コンデンサに対する優位性が少なくなる。３５０Ｖ／μ
ｍを超過すれば、フィルム本来の耐電圧領域になり、ヒ
ューズ動作頻度が急増し、コンデンサの静電容量減少で
機能を喪失して実用に耐えなくなる。

【００２０】請求項５の金属化フィルムコンデンサのよ
うに、交流用途においてはプラスチックフィルムの電位
傾度を実効値で６０〜１２０Ｖ／μｍに設定するのが適
当である。６０Ｖ／μｍ未満では、電位傾度において従
来のコンデンサに対する優位性が少なくなる。１２０Ｖ
／μｍを超過すれば、コンデンサ自体の損失により発生
する熱によって熱破壊する領域となり、コンデンサとし
ての機能を維持できなくなる。

【００２１】

【実施例】次にこの発明の金属化フィルムコンデンサの
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。図はこの発明の一実施例による金属化フィルムコ
ンデンサ素子を示すもので、図１はその展開斜視図、図
２は一対の金属化フィルムの断面図である。図におい
て、１は第１の金属化フィルムで、ポリプロピレンフィ
ルム等の第１の誘電体フィルム２の表面に金属蒸着によ
り電極被膜３が形成されている。２ａはマージン部で、
この部分には電極被膜３は形成されていない。２ｂは格
子状になった第１スリットで、この部分にも電極被膜３
は形成されていない。３ｂはそれぞれ第１ヒューズ部で
あり、機能部分の細分化された単位コンデンサであるセ
グメント３ａを接続している。３ｃは第２ヒューズ部で
あり、フィルムの長手方向に延びる電極被膜の形成され
ていない第２スリット２ｃにより分離された機能部分の
蒸着金属と電極引き出し部分の蒸着金属とを接続してい
る。４は第２の金属化フィルムで、以下第１の金属化フ
ィルムの各部の名称に同じく、５は第２の誘電体フィル
ム、５ａはマージン部、５ｂは格子状の第１スリット、
５ｃは第２スリット、６は電極被膜、６ａはセグメント
部、６ｂは第１ヒューズ部、６ｃは第２ヒューズ部であ
る。７、８はリード引き出し用の金属吹き付け部であ
る。そして上記第１の金属化フィルム１を例にすると、
セグメント部３ａを形成するパターンとしては、図３〜
図６に示すものがあるが、これ以外のパターンを採用す
ることも可能である。なお図３〜図８において、ｗ１は
第１ヒューズ部最狭部寸法、ｗ２は第２ヒューズ部最狭
部寸法、そしてｗ３、ｗ４はセグメント部寸法をそれぞ
れ示している。

【００２２】（実施例１）次に試験用に製作した本構造
（図３）の供試コンデンサの仕様を以下に示す。・金属化フィルム亜鉛蒸着ポリプロピレンフィルム・被膜抵抗値５Ω／□ ・寸法幅１００ｍｍマージン３．０ｍｍ厚さ１２μｍセグメント面積４００ｍｍ^２第１ヒューズ部最狭部０．６ｍｍ第２ヒューズ部最狭部３．０ｍｍスリット幅は全て一定・容量３０μＦ・含浸剤植物油（菜種油）含浸・外装角形ブリキケース収納・試料数１０個（比較用としてスリットを設けない従来品も１０個）このコンデンサと比較用のコンデンサ（スリットを設け
ない従来品）各１０個を使用して試験を行った。試験結
果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】試験方法はステップアップ耐電圧試験とい
われるもので、８０℃に設定した熱風循環式恒温槽中に
コンデンサを入れて、１８０Ｖ／μｍ（２１６０Ｖ）に
相当する直流電圧を１０^５秒（２７．８Ｈｒｓ）印加す
る。印加後、常温にしてコンデンサの容量等の諸特性を
測定する。次に２００Ｖ／μｍに相当する電圧を同様に
して印加し、印加・測定を順次繰り返し、コンデンサが
絶縁破壊するか容量が殆ど無くなるまで印加電圧を上昇
させ継続する。

【００２５】以上の試験結果より以下のことが判明し
た。即ち従来のコンデンサが２２０Ｖ／μｍ（２６４０
Ｖ）前後で全数絶縁破壊したのに対して、本実施例のコ
ンデンサはフィルム本来の耐電圧領域まで絶縁破壊する
ことなく、また大きな容量減少もなく耐用し、しかも容
量がほぼ無くなった時点でも絶縁破壊を生じない。この
ように高い容量安定性と絶縁破壊に対する信頼性が確認
された。

【００２６】（実施例２）次に実施例１の図３〜図６に
示す構成で、第２ヒューズ部ｗ２寸法（図３（ｃ）〜図
６（ｃ））を変えて第１ヒューズ部と第２ヒューズ部の
寸法比率が１：１から１：３０となる亜鉛蒸着ポリプロ
ピレンフィルムを６種製作し、以下の仕様の供試コンデ
ンサを製作した。・金属化フィルム亜鉛蒸着ポリプロピレンフィルム・被膜抵抗値５Ω／□ ・寸法幅１００ｍｍマージン３．０ｍｍ厚さ１２μｍセグメント面積４００ｍｍ^２第１ヒューズ部最狭部０．６ｍｍ第２ヒューズ部最狭部０．６、１．２、３．０、６．０、１２．０、１８．０ｍｍスリント幅は全て一定・容量２５μＦ・含浸剤植物油（菜種油）含浸・外装角形ブリキケース収納・試料数各１０個（比較用としてスリットを設けない従来品を１０個、及び図７、図８に示すように第２スリット及び第２ヒューズ部を設けないものを１０個）試験結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】試験の方法は、高温連続昇圧絶縁破壊試験
といわれるもので、８０℃に設定した熱風循環式恒温槽
中に供試コンデンサを入れて温度飽和させた後、直流試
験の場合は約４００ＶＤＣ／ｓｅｃ、交流試験の場合は
約１５０ＶＡｃ／ｓｅｃの速度で電圧を連続的に上昇さ
せ、コンデンサが絶縁破壊して電圧の上昇が不可能とな
るか、直流試験の場合は印加電圧が１０ｋＶＤＣとなる
まで、交流試験の場合は試料と電源側の容量ミスマッチ
ングにより動作電流３０Ａの電源保護装置が動作するま
で継続する。

【００２９】以上の試験結果より、従来のコンデンサは
直流試験、交流試験共に絶縁破壊により全数短絡故障と
なりケース変形が認められたのに対して、スリット有り
のコンデンサでは直流試験での絶縁破壊による短絡故
障、及びケース変形は１台も発生せず、また良好なヒュ
ーズ動作により試験による劣化部分が切り離されたこと
から、全数フィルム本来の耐電圧領域以上の電圧である
１０ｋＶＤＣまで耐用している。また交流試験では、機
能部分のスリット有りで第２スリット・第２ヒューズ部
を設けない比較品（図７、図８）で５／１０台、第１ヒ
ューズ部１に対して比率３０の第２ヒューズ部・第２ス
リットを設けた比較品で２／１０台の絶縁破壊による短
絡故障及びケース変形が確認されているが、本実施例の
コンデンサでは、絶縁破壊による短絡故障及びケース変
形は１台も発生せず、良好なヒューズ動作性と共に、短
絡故障に対する極めて高い信頼性も確認された。

【００３０】（実施例３）次に実施例２に示すものと同
様の構成で、第２ヒューズ部ｗ２寸法（図３（ｃ）〜図
６（ｃ））を変えて第１ヒューズ部と第２ヒューズ部の
寸法比率が１：１から１：２０となる亜鉛蒸着ポリプロ
ピレンフィルムを４種製作し、以下の仕様の供試コンデ
ンサを製作した。・金属化フィルム亜鉛蒸着ポリプロピレンフィルム・被膜抵抗値５Ω／□ ・寸法幅１００ｍｍマージン３．０ｍｍ厚さ１２μｍセグメント面積４００ｍｍ^２第１ヒューズ部最狭部０．６ｍｍ第２ヒューズ部最狭部０．６、１．２、３．０、１２．０ｍｍスリット幅は全て一定・容量２５μＦ・含浸剤植物油（菜種油）含浸・外装角形ブリキケース収納・試料数各１０個（比較用としてスリットを設けない従来品を１０個）このコンデンサと比較用のスリットを設けない従来のコ
ンデンサ各１０台を使用して、８０℃に設定した熱風循
環式恒温槽中にコンデンサを入れ、フィルムの電位傾度
が電圧の実効値で８３Ｖ／μｍとなる電圧を１０００Ｈ
ｒｓ印加した。この結果を表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】従来のコンデンサは１００Ｈｒｓ以内に全
数絶縁破壊し、またスリットを設けて第１ヒューズ部と
第２ヒューズ部の寸法比率を１：１としたコンデンサは
全数絶縁破壊しなかったが、容量減少が大きく実用に供
するものではなかった。これに対して本実施例のコンデ
ンサでは、全数絶縁破壊せず、また容量減少も殆ど見ら
れずに耐用した。尚フィルムの種類、厚さ、蒸着金属と
被膜抵抗値、含浸有無等を変えても、第１ヒューズ部と
第２ヒューズ部の寸法比率がこの範囲であれば、同様の
性能が得られることも確認した。

【００３３】上記実施例において格子状の第１スリット
はフィルム面上の異なる２方向に不連続に形成されてお
り、隣接する各セグメントはこの第１スリット間に形成
された第１ヒューズ部で互いに接続されている。これに
より第１ヒューズ部の動作時、各セグメントで形成され
る各単位コンデンサを個々に切離すことができ容量損失
を最小限におさえることができる。なお、格子状の第１
スリットは２方向でなく３以上の異なる方向に形成され
ていてもよい。

【００３４】ところでセグメントの面積と定格充電電圧
の関係は、１セグメントにより形成される単位コンデン
サの充電エネルギーが０．０５Ｊ以下が適当である。単
位コンデンサの蓄電エネルギーＷは、次式により求める
ものとする。Ｗ＝ＣＥ^２／２（Ｊ）Ｃ＝Ｓεｓ／（１．１３×１０^１１×ｄ）（Ｆ）Ｗ：蓄電エネルギー（Ｊ）Ｃ：単位コンデンサの静電容量（Ｆ）ｄ：誘電体厚さ（ｍ）Ｓ：１セグメントの面積（ｍ^２） εｓ：比誘電率Ｅ：充電電圧（Ｖ）単位コンデンサの蓄電エネルギーＷが０．０５Ｊを超過
すると、適正なヒューズ部設定が困難となり、誘電体の
損傷が生じ絶縁破壊に対する信頼性が低下して、静電容
量減少率も大きくなる。

【００３５】フィルムの電位傾度即ち通常の使用電圧
（定格電圧）をフィルム厚さで除した値は、直流用途に
おいては１３０〜３５０Ｖ／μｍに設定するのが適当で
ある。１３０Ｖ／μｍ未満では、電位傾度において従来
のコンデンサに対する優位性が少なくなる。３５０Ｖ／
μｍを超過すれば、フィルム本来の耐電圧領域になり、
ヒューズ動作頻度が急増し、コンデンサの静電容量減少
で機能を喪失して実用に耐えなくなる。また交流用途に
おいては、定格電圧（実効値）をフィルム厚さで除した
値を６０〜１２０Ｖ／μｍに設定するのが適当である。
６０Ｖ／μｍ未満では、電位傾度において従来のコンデ
ンサに対する優位性が少なくなる。１２０Ｖ／μｍを超
過すれば、コンデンサ自体の損失により発生する熱によ
って熱破壊する領域となり、コンデンサとしての機能を
維持できなくなる。

【００３６】なお金属蒸着電極の構造については、電極
面全体が一様な金属蒸着被膜抵抗値を有する標準的な蒸
着金属か、あるいは第２スリットにより分離された電極
引き出し部分の金属蒸着被膜抵抗値が、コンデンサの機
能部分の金属蒸着被膜抵抗値よりも低いヘビーエッジ構
造の金属蒸着構造でも良い。ヘビーエッジ構造の金属蒸
着の場合には、第２ヒューズ部を、第２スリットにより
分離されたコンデンサの機能部分の金属蒸着被膜抵抗値
よりも低いヘビーエッジ部分の範囲内とするのがよい。
ヘビーエッジ構造の金属蒸着で、第２ヒューズ部をヘビ
ーエッジ部分の範囲外とすれば、特に第１ヒューズ部と
第２ヒューズ部の寸法比率が小さい場合において、電極
引き出し部分からの電流集中による誤動作が多く、静電
容量の安定性を欠くために得策でない。

【００３７】またコンデンサの用途としては、電力用、
フィルター用、充放電用等の高圧コンデンサの他、一般
機器用等の中圧、低圧のコンデンサにも適用できる。

【００３８】上記実施例では誘電体フィルムとしてポリ
プロピレンフィルムを使用したが、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム等他の種類のフィルムであっても良
い。また上記実施例では蒸着金属として亜鉛を使用した
が、亜鉛に特定されるものでなく、アルミニウムや亜鉛
／アルミニウム混合物等他の金属でも良い。今回は植物
油油浸コンデンサで実施したが、含浸剤・充填剤はこれ
に限定されるものではない。また油浸・乾式を問わず適
用することができる。本例では、一対２面両方の蒸着面
が格子状スリットにより細分化された電極であるが、片
方を細分化されない通常の蒸着フィルムとしても何等差
し支えない。

【００３９】

【発明の効果】上記請求項１の金属化フィルムコンデン
サでは、１素子のコンデンサを多数の単位コンデンサの
集合体にし、それぞれの単位コンデンサ相互間、及びコ
ンデンサの機能部分と電極引き出し部分間にヒューズ部
を設け、異常時にヒューズ部を切り離すことによって絶
縁破壊することなく容量減少を最小限にとどめてコンデ
ンサの機能を確保すると共に、第１ヒューズ部により絶
縁破壊時の短絡電流を遮断できないような異常時におい
ても第２ヒューズ部によりコンデンサの機能部分と電極
引き出し部分とを切り離すことによって短絡モードの故
障を確実に回避し、絶縁破壊に対する信頼性を格段に向
上させるものである。本発明の採用により、従来のコン
デンサに比較して絶縁性能に対する信頼性が飛躍的に向
上し、小型・軽量のコンデンサを提供することが可能と
なり、工業的及び実用的価値が大である。

【００４０】また請求項２の金属化フィルムコンデンサ
においては、第２ヒューズ部を、コンデンサの機能部分
の蒸着金属の被膜抵抗値よりも低いヘビーエッジ部分の
範囲内としてあるが、これは、ヘビーエッジ構造の金属
蒸着で、第２ヒューズ部をヘビーエッジ部分の範囲外と
すれば、特に第１ヒューズ部と第２ヒューズ部の寸法比
率が小さい場合において、電極引き出し部分からの電流
集中による誤動作が多く、静電容量の安定性を欠くため
である。したがって請求項２の金属化フィルムコンデン
サによれば、誤動作防止及び静電容量の安定化を図るこ
とが可能となる。

【００４１】さらに請求項３の金属化フィルムコンデン
サによれば、適正なヒューズ部の設定が容易となり、絶
縁破壊に対する信頼性が向上して、静電容量の安定化が
図れる。

【００４２】請求項４の金属化フィルムコンデンサによ
れば、ヒューズ動作頻度の急増による静電容量減少を確
実に防止できる。

【００４３】請求項５の金属化フィルムコンデンサによ
れば、熱破壊を確実に防止でき、コンデンサとしての寿
命を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のコンデンサ素子の構成の一例を示す
展開斜視図である。

【図２】一対の金属蒸着フィルムの断面図である。

【図３】（ａ）上記実施例の蒸着金属面を示す平面図
である。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【図４】（ａ）蒸着金属面の第２実施例を示す平面図
である。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【図５】（ａ）蒸着金属面の第３実施例を示す平面図
である。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【図６】（ａ）蒸着金属面の第４実施例を示す平面図
である。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【図７】（ａ）第２スリット及び第２ヒューズ部無し
のコンデンサ素子の蒸着金属面の一例を示す平面図であ
る。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【図８】（ａ）第２スリット及び第２ヒューズ部無し
のコンデンサ素子の蒸着金属面の一例を示す平面図であ
る。（ｂ）上記（ａ）の要部拡大図である。（ｃ）上記（ａ）のヒューズ部の拡大図である。

【符号の説明】

１第１の金属化フィルム２第１の誘電体フィルム２ａマージン部２ｂ第１スリット２ｃ第２スリット３金属電極被膜３ａセグメント部３ｂ第１ヒューズ部３ｃ第２ヒューズ部４第２の金属化フィルム５第２の誘電体フィルム５ａマージン部５ｂ第１スリット５ｃ第２スリット６金属電極被膜６ａセグメント部６ｂ第１ヒューズ部６ｃ第２ヒューズ部７リード引き出し部８リード引き出し部ｗ１第１ヒューズ部最狭部寸法ｗ２第２ヒューズ部最狭部寸法ｗ３セグメント部寸法ｗ４セグメント部寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に金属蒸着を施したプラスチックフ
ィルムを２枚一対とするか、両面に金属蒸着を施したプ
ラスチックフィルムと金属蒸着を施さないプラスチック
フィルムとを２枚一対として巻回し、上記一対２面の蒸
着面の少なくとも１面は、蒸着金属のない格子状の第１
スリットにより単位金属蒸着電極に細分化され、第１ス
リット間に形成された第１ヒューズ部により単位金属蒸
着電極が接続され、細分化された各単位金属蒸着電極の
蒸着面積が１０〜１０００ｍｍ^２、各単位金属蒸着電極
を接続する第１ヒューズ部の寸法を最狭部で０．０５ｍ
ｍ以上で１．５ｍｍ以下とし、かつ第１ヒューズ部によ
り各単位金属蒸着電極が互いに接続されたコンデンサと
しての機能部分の蒸着金属と、金属の溶射等により導通
を得るための電極引き出し部分の蒸着金属とを、フィル
ムの長手方向に延びる蒸着金属のない第２スリットによ
り分離し、その第２スリットにより分離されたコンデン
サの機能部分の蒸着金属と電極引き出し部分の蒸着金属
とが、第２スリット間に形成された第２ヒューズ部によ
り接続されており、第１ヒューズ部と第２ヒューズ部の
最狭部の寸法比率が、第１ヒューズ部を１とした時に第
２ヒューズ部が２〜２０の範囲内であることを特徴とす
る金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】第２スリットにより分離された電極引き
出し部分の蒸着金属は、その被膜抵抗値が、コンデンサ
の機能部分の蒸着金属の被膜抵抗値よりも低く、かつ第
２ヒューズ部は、コンデンサの機能部分よりも低い被膜
抵抗値の蒸着金属の領域内にあることを特徴とする請求
項１の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】定格電圧充電時における各単位金属蒸着
電極で形成される各単位コンデンサの充電エネルギーが
０．０５Ｊ以下であることを特徴とする請求項１又は請
求項２の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】直流用途におけるプラスチックフィルム
の電位傾度を１３０Ｖ／μｍ以上で３５０Ｖ／μｍ以下
に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れかの金属化フィルムコンデンサ。
【請求項５】交流用途におけるプラスチックフィルム
の電位傾度を実効値で６０Ｖ／μｍ以上で１２０Ｖ／μ
ｍ以下に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３
のいずれかの金属化フィルムコンデンサ。