JPS645870Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は乾式金属化フイルムコンデンサの改良
に関するもので、安全性の極めて高い乾式金属化
フイルムコンデンサを提供するものである。 従来、乾式金属化フイルムコンデンサはポリプ
ロピレンフイルム、ポリエチレンテレフタレート
フイルム、ポリカーボネートフイルム、ポリスチ
レンフイルムなどのプラスチツク誘電体フイルム
にアルミニウム、亜鉛などの金属を上記誘電体フ
イルムの幅方向の端部に絶縁マージン部を設けて
0.02〜0.03μm厚みに真空蒸着した金属化フイルム
を上記絶縁マージン部が反対側になるように重ね
て巻回してコンデンサ素子を形成し、該コンデン
サ素子の両端面に半田、亜鉛などの金属を溶射
し、コンタクト層を形成して得られた電極引出部
にリード線または端子を接続し、ケースに収納し
たのち封口して乾式金属化フイルムコンデンサが
構成されていた。 このように構成された乾式金属化フイルムコン
デンサは誘電体フイルム内に含まれる絶縁欠陥ま
たは金属蒸着時に形成される絶縁欠陥が原因で課
電試験時フイルムが部分的破壊を起こすことがあ
る。ところが電極は上述のように真空蒸着による
極めて薄い蒸着膜であるために、この部分的破壊
時のエネルギーで蒸着金属層の飛散が可能で、一
般的には絶縁回復して引続いてコンデンサは使用
可能となる。しかし初期の段階において金属化フ
イルムの劣化は無視できる程度であるが、一部の
破壊部分を核として、該破壊は少しづつ進行し、
遂には発火発煙に至る危険を有していた。 このような欠点を改良するために第１図に示し
かつ特開昭57−114219号公報で公知のように、誘
電体フイルムの少なくとも片面に幅方向の端部に
絶縁マージン部２を設けて電極３を形成するとと
もに、その電極３を誘電体フイルムの長さ方向に
複数個の島状に分離するように絶縁溝４を設けた
金属化フイルム１を巻回し、その両端面に電極引
出部５を形成した金属化フイルムコンデンサが示
されている。 しかし、自己保安機能を得るためには上記絶縁
溝４の間隔Ｐを極力小さくする必要があり、この
ために絶縁溝４による容量損失が大きくなる欠点
を有していた。またコンデンサ容量が大きい時は
自己発熱も大きくなるために熱的原因による破壊
が急激に起こる危険があつた。 さらにこれら改善のために特開昭57−20421号
公報、特開昭57−136312号公報に示されるように
金属溶射端部に蒸着膜厚の薄い部分を設けこの部
分で蒸着膜飛散させる方法があるが、これらはい
ずれも蒸着時に補助マスキングテープを用いて部
分的に蒸着膜を薄くしており、このような金属化
フイルムを製造するために設備が複雑になり製造
が容易でなく、またこのような蒸着金属を長期保
存した時、この条件によつては高膜抵抗部に経時
変化を起こしやすく品質的な安定性が欠ける欠点
があつた。 本考案はこのような欠点を改善し構造が簡素で
自己保安機能を有し、かつ品質的に安定度が高く
生産性の良い乾式金属化フイルムコンデンサを提
供するものである。 以下本考案を第２図〜第５図に示す実施例につ
いて説明する。 誘電率の異なる誘電体フイルムの幅方向の一端
に絶縁マージン部２を設けて電極３ａ，３ｂを設
けた金属化フイルム１ａ，１ｂを形成し、誘電率
の低い金属化フイルム１ａの電極３ａを誘電体フ
イルムの長さ方向に絶縁溝４ａを設け、この金属
化フイルム１ａと金属化フイルム１ａより誘電率
が高い金属化フイルム１ｂを絶縁マージン部２が
反対側になるように重ねて巻回してコンデンサ素
子６を形成し、金属溶射によりコンタクト層を形
成して得られた電極引出部５に端子またはリード
線を接続した後、樹脂によつて外装して金属化フ
イルムコンデンサを構成するのであるが、特に上
記コンタクト層を形成後に適当な条件で大気中で
処理を行えば、第３図に示すように誘電率の高い
金属化フイルム１ｂの絶縁マージン部２の端部
２′付近で、誘電率の低い金属化フイルム１ａの
蒸着金属飛散が起こり易い弱点部３a′が形成さ
れ、第４図に示すように誘電体フイルムの部分破
壊時に弱点部３a′が飛散して、その部分の電極３
ａを切離すので、自己保安機能を著しく安定化せ
しめ、さらに金属化フイルムの熱的収縮により容
量減少の少ない生産性の高い乾式金属化フイルム
コンデンサを得ることができた。 次に上述の実施例によりさらに詳細に説明す
る。 アルミニウム蒸着膜抵抗値6Ω／口、厚さ5μm、
20℃1kHzの誘電率が2.2であるポリプロピレンフ
イルムからなる金属化プラスチツクフイルムに絶
縁溝４ａを間隔Ｐ＝20mmで設け、これとアルミニ
ウム蒸着膜抵抗値6Ω／口、厚さ6μm、20℃1kHz
誘電率が3.1であるポリエチレンテレフタレート
からなる金属化プラスチツクフイルムを絶縁マー
ジン部２が反対側になるように重ねて巻回して静
電容量20μFのコンデンサ素子を形成し、金属溶
射によつてコンタクト層を形成したのち、大気中
で種々の温度で熱処理を行つた後端子を接続して
樹脂外装した。この試料について初期特性測定後
に強制的にコンデンサを破壊させ自己保安機能試
験を実施した。この結果を下表に示す。

【表】 この結果より明らかなように熱処理温度を80℃
以上とすることによつて発煙せず良好な自己保安
機能を得ることができるが、一方この処理温度が
高くなると初期特性としてのtanδが高くなり、好
ましくない。従つて初期特性が良好で、かつ自己
保安機能を得るために80〜120℃で熱処理するの
がよい。 なお上述の実施例は誘電体フイルムがポリプロ
ピレンフイルムとポリエチレンテレフタレートフ
イルムとの組合せの場合について述べたが、他の
フイルムでそれぞれ誘電率が異なる誘電体フイル
ムを組合せても同様な結果が得られた。 以上は誘電率の低い誘電体フイルムの幅方向の
端部に絶縁マージン部を設けて電極を形成すると
ともに、その電極を誘電体フイルムの長さ方向に
複数本の絶縁溝を設けて電極を複数個に完全に分
割した金属化フイルムについて実験を行つたが、
この他第５図に示すように金属化フイルム１ａの
金属溶射側蒸着電極を長さ方向に一部細幅に残し
て絶縁溝４ａを設け、複数個の蒸着電極が残され
た細幅の蒸着金属で互いに連結されたものについ
ても誘電体が部分的破壊時に、まず一部細幅に残
存する蒸着金属を飛散して蒸着電極を幅方向に複
数個に完全に分割した場合と同様になり、その後
金属化フイルム１ｂの絶縁マージン部２端部２′
付近で金属化フイルム１ａの蒸着金属飛散が起こ
るために同様な結果が得られた。また上述のよう
に絶縁溝４ａを誘電率の低い方の金属化フイルム
側に設けた金属化フイルム１ａを巻回して本考案
の熱処理して構成されたコンデンサの自己保安機
能は、第４図に示すように対向する金属化フイル
ム１ｂの絶縁マージン部２の端部２′付近で蒸着
電極３ａの弱点部３a′の長さ方向の飛散によつて
得られているために、金属化フイルム１の金属溶
射側端部と対向する金属化フイルム１ｂの絶縁マ
ージン部２の端部２′との間の距離Ｌが0.1mm以上
であれば上記のような効果を出すことができる
が、この距離Ｌが長すぎると蒸着電極と溶射金属
の接触が悪くなり、信頼性への影響が出るために
好ましくない。従つて上述の距離Ｌは0.1〜2.0mm
が好ましい。 なお、上述の加熱処理は大気中で実施したが、
これを真空中で実施しても熱的挙動は変らないた
めに同様の効果がある。 叙上のように本考案の乾式金属化フイルムコン
デンサは、乾式で極めて安全性の高い自己保安機
能を有し、信頼性が高くかつ生産性のよいコンデ
ンサが得られ、実用的価値の極めて大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の乾式金属化フイルムコンデンサ
の要部展開斜視図、第２図は本考案の乾式金属化
フイルムコンデンサの一実施例の電極配置要部の
説明図、第３図は本考案の熱処理して構成された
乾式金属化フイルムコンデンサの電極配置要部の
説明図、第４図イは本考案の自己保安機能が作動
した乾式金属化フイルムコンデンサの電極配置要
部の説明図、ロはイのＡ−A′切断平面図、第５
図は本考案の乾式金属化フイルムコンデンサの他
の実施例の要部展開斜視図である。 １ａ：誘電率の低い金属化フイルム、１ｂ：誘
電率の高い金属化フイルム、２：絶縁マージン
部、３，３ａ，３ｂ：電極、４，４ａ：絶縁溝、
５：電極引出部、６：コンデンサ素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 誘電体フイルムの幅方向の端部に絶縁マージ
   ン部を設けて電極を形成した金属化フイルムを
   上記絶縁マージン部が反対側になるように重ね
   て巻回し両端面に電極引出部を形成したコンデ
   ンサ素子を外装してなる乾式金属化フイルムコ
   ンデンサにおいて、誘電率の異なる金属化フイ
   ルムを用い、上記電極を誘電体フイルムの長さ
   方向に複数本の絶縁溝を設けた誘電率の低い金
   属化フイルムと、該金属化フイルムより誘電率
   の高い金属化フイルムとを、絶縁マージン部が
   反対側になるように重ねて巻回し両端面に電極
   引出部を形成して大気中または真空中で加熱処
   理したコンデンサ素子と、上記電極引出部に接
   続した端子またはリード線と、上記コンデンサ
   素子を外装する樹脂とを備えたことを特徴とす
   る乾式金属化フイルムコンデンサ。 (2) 上記絶縁溝は電極を誘電体フイルムの長さ方
   向に複数個の島状に分離するように構成したこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の乾式金属化フイルムコンデンサ。 (3) 上記絶縁溝は電極を金属溶射側の一部を細幅
   に残して誘電体フイルムの長さ方向に複数個に
   分離するように構成したことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の乾式金属化フ
   イルムコンデンサ。 (4) 上記金属化フイルムの金属溶射側端部と、対
   向する金属化フイルムの絶縁マージン側端部と
   の間の距離Ｌを0.1〜2.0mmの範囲内になるよう
   構成したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第２項または第３項記載の乾式金属化フイ
   ルムコンデンサ。 (5) 上記絶縁溝を設けた誘電率の低い金属化フイ
   ルムの誘電体フイルムがポリプロピレンフイル
   ムからなり、誘電率の高い金属化フイルムの誘
   電体フイルムがポリエチレンテレフタレートフ
   イルムからなることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第４項記載の乾式金属化フイルムコ
   ンデンサ。