JP7714481B2 - Metallized Film - Google Patents
Metallized FilmInfo
- Publication number
- JP7714481B2 JP7714481B2 JP2022018013A JP2022018013A JP7714481B2 JP 7714481 B2 JP7714481 B2 JP 7714481B2 JP 2022018013 A JP2022018013 A JP 2022018013A JP 2022018013 A JP2022018013 A JP 2022018013A JP 7714481 B2 JP7714481 B2 JP 7714481B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- film
- electrode
- small
- area divided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
本発明は、樹脂モールド型のフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムであって、誘電体フィルムのフィルム面上に形成される金属蒸着電極が大面積分割電極と小面積分割電極とに区画され、前記小面積分割電極はその複数個が並列状態で絶縁スリットを挟んで隣接配置され、隣接する複数個の前記小面積分割電極が、それぞれ金属蒸着膜によるヒューズ(微小蒸着金属領域)を介して、前記大面積分割電極の1個当たりに対し共通に電気的に接続されてなる金属化フィルムに関する。 The present invention relates to a metallized film used in a resin-molded film capacitor, in which a vapor-deposited metal electrode formed on the surface of a dielectric film is divided into a large-area divided electrode and a small-area divided electrode, and multiple small-area divided electrodes are arranged in parallel and adjacent to each other with an insulating slit between them, and multiple adjacent small-area divided electrodes are electrically connected in common to each large-area divided electrode via fuses (micro-deposited metal regions) made of a vapor-deposited metal film.
樹脂モールド型のフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムにおいては、従来より、分割電極とヒューズを要素とする保安機構が装備されている。金属化フィルムにおいて分割電極を形成すると、金属化フィルムの自己回復機能(セルフヒーリング)を超えた絶縁破壊を起こした場合でも、周囲の分割電極から絶縁破壊を起こした分割電極にヒューズを介して電流が流れ込み、ヒューズの金属蒸着膜を蒸発飛散させるヒューズ動作により、絶縁破壊を起こした分割電極を他の分割電極から切り離して絶縁を回復させ、高い安全性を確保することができる。 Metalized films used in resin-molded film capacitors have traditionally been equipped with safety mechanisms consisting of split electrodes and fuses. When split electrodes are formed on a metalized film, even if a breakdown occurs that exceeds the metalized film's self-healing function, current flows from the surrounding split electrodes to the split electrode with the breakdown via the fuse. This fuse action evaporates and dissipates the vapor-deposited metal film on the fuse, separating the split electrode with the breakdown from the other split electrodes and restoring the insulation, ensuring a high level of safety.
この種のフィルムコンデンサにあっては、実使用においてヒューズの金属蒸着膜の蒸発飛散に起因してガスが発生し、モールド樹脂内に蓄積し、時間経過に伴って発生ガスの蓄積量が次第に増加し、限度に達するとモールド樹脂にクラックや破損等を誘発し、コンデンサの短命化を招くという問題があった(例えば特許文献1,2,3参照)。 In actual use, this type of film capacitor generates gas due to evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film of the fuse, which accumulates within the molding resin. Over time, the amount of accumulated gas gradually increases, and when it reaches a limit, it induces cracks and damage to the molding resin, shortening the lifespan of the capacitor (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、樹脂モールド型のフィルムコンデンサに用いられるもので分割電極とヒューズを要素とする保安機構が装備された金属化フィルムについて、ガス発生量を極力抑え、ひいてはクラックや破損等を防止してコンデンサ寿命の向上を図ることを目的としている。 This invention was created in light of these circumstances, and its purpose is to minimize the amount of gas generated in metallized films used in resin-molded film capacitors that are equipped with safety mechanisms consisting of split electrodes and fuses, thereby preventing cracks, breakage, etc., and improving the life of the capacitor.
本発明による金属化フィルムは、
誘電体フィルムのフィルム面上に形成される金属蒸着電極が相対的に電極面積が大きな大面積分割電極と相対的に電極面積が小さな小面積分割電極とに区画され、
前記小面積分割電極はその複数個が並列状態で絶縁スリットを挟んで隣接配置され、
隣接する複数個の前記小面積分割電極が、それぞれ金属蒸着膜によるヒューズを介して、前記大面積分割電極の1個当たりに対し共通に電気的に接続された金属化フィルムにおいて、
1つの前記大面積分割電極の面積を1つの前記ヒューズの幅で除算した値を1.5×102 以下としたことを特徴とする。
The metallized film according to the present invention comprises:
The metal vapor deposition electrode formed on the film surface of the dielectric film is divided into a large-area divided electrode having a relatively large electrode area and a small-area divided electrode having a relatively small electrode area,
a plurality of the small area divided electrodes are arranged adjacent to each other in parallel with an insulating slit therebetween,
In a metallized film, each of the adjacent small-area divided electrodes is electrically connected to each of the large-area divided electrodes via a fuse made of a vapor-deposited metal film,
The value obtained by dividing the area of one of the large-area divided electrodes by the width of one of the fuses is 1.5×10 2 or less.
上記の金属化フィルムのパターン構造を有するフィルムコンデンサにおいて、ある小面積分割電極に絶縁破壊が発生し、当該の小面積分割電極に対して隣接する大面積分割電極からヒューズを介して流れ込む電流密度が過剰となって所定値を超えると、当該のヒューズを形成している金属蒸着膜が蒸発飛散する。このヒューズ動作によって絶縁破壊を起こした小面積分割電極が他の分割電極から切り離されてそれ以上の絶縁破壊の進行を停止させ(絶縁の回復)、安全性を確保する(ヒューズ動作による保安機能)。 In a film capacitor having the above-mentioned metallized film pattern structure, if a breakdown occurs in a small-area divided electrode and the current density flowing from the adjacent large-area divided electrode to the small-area divided electrode via the fuse becomes excessive and exceeds a predetermined value, the vapor-deposited metal film forming the fuse will evaporate and disperse. This fuse action separates the small-area divided electrode that has experienced the breakdown from the other divided electrodes, stopping further breakdown (insulation recovery) and ensuring safety (safety function due to fuse action).
このヒューズ動作に基づく保安機能において、金属蒸着膜が蒸発飛散する際にガスが発生することがあるが、本発明者は各種実験を通じて、本発明の上記構成のように、大面積分割電極の面積を1つの前記ヒューズの幅で除算した値(以下「除算値」という)を1.5×102 以下とすることにより、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量を安全上適切な低いレベルまで抑制できることを見出した。ここで、ヒューズの幅は、互いに対向して当該ヒューズを長手方向の端部間に挟む一対の絶縁スリットの先端部において、絶縁スリットの先端部間の距離である。 In the safety function based on this fuse operation, gas may be generated when the evaporated metal film evaporates and disperses, but the inventors have found through various experiments that, as in the above-described configuration of the present invention, the amount of gas generated due to the evaporation and dispersal of the evaporated metal film during fuse operation can be suppressed to a low level appropriate for safety by setting the value obtained by dividing the area of the large-area divided electrode by the width of one fuse (hereinafter referred to as the "divided value") to 1.5 x 102 or less. Here, the width of the fuse is the distance between the tip ends of a pair of insulating slits that face each other and sandwich the fuse between the longitudinal ends.
上記の除算値「1.5×102 以下」において「1.5」は有効数字2桁を示しており、その具体的範囲は「145≦p<155」である。 In the above division value "1.5 x 10 2 or less,""1.5" indicates two significant figures, and the specific range is "145≦p<155."
ガス発生量は、ヒューズを介して大面積分割電極から小面積分割電極へ流入するエネルギーに対して比例的な関係を有する。その流入エネルギーは、流入元の大面積分割電極の面積Sと印加電圧の二乗との積の値に対して比例的な関係をもつ。印加電圧を一定とすれば、大面積分割電極の面積Sが小さいほど流入エネルギーが小さく、ガス発生量が抑制される。これを別の見方で見ると、流入エネルギーは、大面積分割電極と小面積分割電極とを区画する絶縁スリットに形成されたヒューズの幅Wに対して比例的な関係をもつ。すなわち、ヒューズの幅Wが小さいほど、ガス発生量が抑制される。 The amount of gas generated is proportional to the energy flowing from the large-area divided electrode to the small-area divided electrode via the fuse. This inflow energy is proportional to the product of the area S of the large-area divided electrode from which the energy flows and the square of the applied voltage. If the applied voltage is constant, the smaller the area S of the large-area divided electrode, the smaller the inflow energy, and the more suppressed the amount of gas generated. Looking at this from another perspective, the inflow energy is proportional to the width W of the fuse formed in the insulating slit that separates the large-area divided electrode from the small-area divided electrode. In other words, the smaller the fuse width W, the more suppressed the amount of gas generated.
以上の相関関係をまとめると、ガス発生量は、大面積分割電極の面積Sに対して比例的な関係を有する一方で、ヒューズの幅Wに対しても比例的な関係を有するということになる。そこで、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量を安全上適切な低いレベルに制御するには、大面積分割電極の面積Sの値をヒューズの幅Wの値で除算した値[S/W]が所定範囲内にあることが必要である。 To summarize the above correlations, the amount of gas generated is proportional to the area S of the large-area divided electrode, and also proportional to the width W of the fuse. Therefore, in order to control the amount of gas generated due to the evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film caused by fuse operation to a low, safe level, it is necessary that the value [S/W] obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode by the width W of the fuse be within a specified range.
このことの知見をもって、除算値[S/W]の適正な値を究明したのが本発明であり、種々実験の結果、その除算値[S/W]の値を有効数字2桁において「1.5×102 以下」としたものである。 Based on this knowledge, the present invention has clarified the appropriate value for the division value [S/W], and as a result of various experiments, the value of the division value [S/W] has been determined to be "1.5 x 102 or less" to two significant digits.
上記構成の本発明の金属化フィルムには、次のようないくつかの好ましい態様ないし変化・変形の態様がある。 The metallized film of the present invention, configured as described above, has the following preferred embodiments and variations.
〔1〕大面積分割電極と小面積分割電極とがフィルム幅方向に交互に配置されていること。 [1] Large-area divided electrodes and small-area divided electrodes are arranged alternately in the width direction of the film.
〔2〕また、前記大面積分割電極がフィルム長手方向に沿って並列配置された大面積電極列領域と前記小面積分割電極がフィルム長手方向に沿って並列配置された小面積電極列領域のセットがフィルム幅方向において少なくとも2セット有していること。 [2] Furthermore, there are at least two sets of large-area electrode array regions in which the large-area divided electrodes are arranged in parallel along the longitudinal direction of the film and small-area electrode array regions in which the small-area divided electrodes are arranged in parallel along the longitudinal direction of the film, in the film width direction.
これは、本発明の基本的特徴構成が繰り返して2セット(二組)あって、金属化フィルムの全面積の大部分を占めることになるので、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生の抑制を充分効果的なものにすることができる。 This is because the basic characteristic configuration of the present invention is repeated in two sets, occupying a large portion of the total area of the metallized film, making it possible to effectively suppress gas generation caused by evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film due to fuse operation.
〔3〕また、前記隣接配置された一対の小面積分割電極どうし間の前記絶縁スリットは、その途中部において切り目が設けられ、その切り目には金属蒸着膜による経路拡張用ヒューズが形成され、前記一対の小面積分割電極どうしを電気的に接続していること。この構成の場合、大面積分割電極から小面積分割電極に流入した電流が、小面積分割電極から別の大面積分割電極へと流出する経路を多めに確保でき、さらなるコンデンサの長寿命化を図ることが可能となる。 [3] Furthermore, the insulating slit between the pair of adjacent small-area divided electrodes has a cut in its middle, and a path-extension fuse made of a metal vapor-deposited film is formed in the cut, electrically connecting the pair of small-area divided electrodes. With this configuration, more paths can be secured for current flowing from a large-area divided electrode to a small-area divided electrode to flow from the small-area divided electrode to another large-area divided electrode, further extending the life of the capacitor.
本発明によれば、大面積分割電極の面積を1つの前記ヒューズの幅で除算した値を1.5×102 倍以下としたことにより、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量を安全上適切な低いレベルまで抑制することができる。結果、樹脂モールド型のフィルムコンデンサの内部に滞留するガス発生量を適正な範囲内に抑制し、コンデンサのクラックや破損等を防止しての長寿命化を図ることが可能となる。 According to the present invention, by setting the value obtained by dividing the area of the large-area divided electrode by the width of one fuse to 1.5 × 10 or less, the amount of gas generated due to evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film during fuse operation can be suppressed to a low level that is safe. As a result, the amount of gas generated inside the resin-molded film capacitor can be suppressed within an appropriate range, preventing cracks and damage to the capacitor and extending its lifespan.
以下、上記構成の本発明の樹脂モールド型のフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムにつき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。 The following describes in detail, using specific examples, the metallized film used in the resin-molded film capacitor of the present invention having the above-described configuration.
〔第1の実施例〕
図において、1は金属化フィルム、2は誘電体フィルム(図1では金属蒸着電極の一部を剥がした状態を図示)、3はアルミニウム、亜鉛またはそれらの合金などの金属からなる金属蒸着電極、A1,A2,A3は金属蒸着電極3の一部を構成する大面積電極列領域、B1,B2,B3は金属蒸着電極3の残りの部分を構成する小面積電極列領域、z1~z9は絶縁スリット、α1,α2,α3は相対的に電極面積が大きな大面積分割電極、β1,β2,β3は相対的に電極面積が小さな小面積分割電極、f1,f2,f3は金属蒸着膜によるヒューズ、4は電極引き出し接続部、5は絶縁マージンである。
[First Example]
In the figure, reference numeral 1 denotes a metallized film, 2 denotes a dielectric film (FIG. 1 shows a state in which part of the vapor-deposited metal electrode has been peeled off), 3 denotes a vapor-deposited metal electrode made of a metal such as aluminum, zinc, or an alloy thereof, A1, A2, and A3 denote large-area electrode array regions constituting part of vapor-deposited metal electrode 3, B1, B2, and B3 denote small-area electrode array regions constituting the remaining part of vapor-deposited metal electrode 3, z1 to z9 denote insulating slits, α1, α2, and α3 denote large-area divided electrodes with relatively large electrode areas, β1, β2, and β3 denote small-area divided electrodes with relatively small electrode areas, f1, f2, and f3 denote fuses made of vapor-deposited metal film, 4 denotes electrode lead connections, and 5 denotes an insulating margin.
図1、図2に示すように、金属化フィルム1は、誘電体フィルム2の表面に金属蒸着電極3をパターン形成したものである。その金属蒸着電極3は、3列の大面積電極列領域・小面積電極列領域のセット(A1,B1),(A2,B2),(A3,B3)で構成されている。A1は1列目の大面積電極列領域、B1は1列目の小面積電極列領域であり、これらは1列目の大面積電極列領域・小面積電極列領域のセット(A1,B1)を構成する。A2は2列目の大面積電極列領域、B2は2列目の小面積電極列領域であり、これらは2列目の大面積電極列領域・小面積電極列領域のセット(A2,B2)を構成する。A3は3列目の大面積電極列領域、B3は3列目の小面積電極列領域であり、これらは3列目の大面積電極列領域・小面積電極列領域のセット(A3,B3)を構成する。この例では、大面積電極列領域・小面積電極列領域のセットの繰り返し配列は3セット(3列)となっている。 As shown in Figures 1 and 2, metallized film 1 has vapor-deposited metal electrodes 3 patterned on the surface of dielectric film 2. These vapor-deposited metal electrodes 3 are composed of three sets of large-area electrode array regions and small-area electrode array regions: (A1, B1), (A2, B2), and (A3, B3). A1 is the first large-area electrode array region, and B1 is the first small-area electrode array region; these form the first large-area electrode array region and small-area electrode array region set (A1, B1). A2 is the second large-area electrode array region, and B2 is the second small-area electrode array region; these form the second large-area electrode array region and small-area electrode array region set (A2, B2). A3 is the third large-area electrode array region, and B3 is the third small-area electrode array region; these form the third large-area electrode array region and small-area electrode array region set (A3, B3). In this example, there are three sets (three columns) of repeated large-area electrode array regions and small-area electrode array regions.
大面積電極列領域Ai(i=1,2,3)は、その基本的構成要素として、フィルム長手方向Xに所定の間隔で配列された第1の絶縁スリットz1‥,z4‥,z7‥により分割形成された複数の大面積分割電極α1‥,α2‥,α3‥を有する領域である。小面積電極列領域Bi(i=1,2,3)は、その基本的構成要素として、フィルム長手方向Xに所定の間隔で配列された絶縁スリット(z2,z3)‥,(z5,z6)‥,(z8,z9)‥により分割形成された複数の小面積分割電極β1‥,β2‥,β3‥を有する領域である。そして、大面積電極列領域・小面積電極列領域(Ai,Bi)のセットがフィルム幅方向Yに沿って3セット繰り返し配列されている。つまり、大面積分割電極からなる大面積電極列領域と小面積分割電極からなる小面積電極列領域とがフィルム幅方向Yに交互に配置されている。上記の大面積電極列領域・小面積電極列領域の3セットからなる金属蒸着電極3が誘電体フィルム2の少なくとも片面に形成されて金属化フィルム1が構成されている。 The large-area electrode array region Ai (i = 1, 2, 3) is a region having, as its basic constituent elements, a plurality of large-area divided electrodes α1, α2, α3 formed by first insulating slits z1, z4, z7 arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction X of the film. The small-area electrode array region Bi (i = 1, 2, 3) is a region having, as its basic constituent elements, a plurality of small-area divided electrodes β1, β2, β3 formed by insulating slits (z2, z3), (z5, z6), (z8, z9) arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction X of the film. Three sets of large-area electrode array region and small-area electrode array region (Ai, Bi) are repeatedly arranged along the width direction Y of the film. In other words, large-area electrode array regions consisting of large-area divided electrodes and small-area electrode array regions consisting of small-area divided electrodes are alternately arranged in the width direction Y of the film. The metallized film 1 is constructed by forming vapor-deposited metal electrodes 3, each consisting of three sets of large-area electrode array regions and small-area electrode array regions, on at least one side of the dielectric film 2.
上記において、第1の絶縁スリットz1は、第2および第3の絶縁スリットz2,z3よりも短く、また第4および第7の絶縁スリットz4,z7よりも短くなっている。第4の絶縁スリットz4は第7の絶縁スリットz7とほぼ同じ長さとなっている。第2および第3の絶縁スリットz2,z3に対して第5および第6の絶縁スリットz5,z6はほぼ同じ長さとなっている。第8および第9の絶縁スリットz8,z9は第1の絶縁スリットz1とほぼ同じ長さとなっている。 In the above, the first insulating slit z1 is shorter than the second and third insulating slits z2 and z3, and also shorter than the fourth and seventh insulating slits z4 and z7. The fourth insulating slit z4 is approximately the same length as the seventh insulating slit z7. The fifth and sixth insulating slits z5 and z6 are approximately the same length as the second and third insulating slits z2 and z3. The eighth and ninth insulating slits z8 and z9 are approximately the same length as the first insulating slit z1.
1列目の大面積分割電極α1の形状が横長の長方形であるのに対し、2列目および3列目の大面積分割電極α2,α3の形状は縦長の長方形となっている。ここで、横長の方向はフィルム長手方向Xであり、縦長の方向はフィルム幅方向Yである。上記のように形状は相違しているが、2列目および3列目の大面積分割電極α2,α3の面積は、1列目の大面積分割電極α1の面積に対してほぼ同じ大きさとなっている。2列目の大面積分割電極α2の面積は、3列目の大面積分割電極α3の面積に対してほぼ同じ大きさとなっている。なお、これらの面積関係は同一であってもよい。 The large-area divided electrode α1 in the first row has a horizontally long rectangular shape, while the large-area divided electrodes α2 and α3 in the second and third rows have a vertically long rectangular shape. Here, the horizontal direction is the longitudinal direction X of the film, and the vertical direction is the width direction Y of the film. Although their shapes are different as described above, the areas of the large-area divided electrodes α2 and α3 in the second and third rows are approximately the same size as the area of the large-area divided electrode α1 in the first row. The area of the large-area divided electrode α2 in the second row is approximately the same size as the area of the large-area divided electrode α3 in the third row. Note that these area relationships may be the same.
第5および第6の絶縁スリットz5,z6の長さは、第2および第3の絶縁スリットz2,z3の長さとほぼ同じである。第1、第8および第9の絶縁スリットz1,z8,z9の長さは、第2、第3、第5および第6の絶縁スリットz2,z3,z5,z6の長さのほぼ2分の1である。第4の絶縁スリットz4の長さは、第7の絶縁スリットz7の長さとほぼ同じであり、第1、第8および第9の絶縁スリットz1,z8,z9の長さのほぼ2倍となっている。 The lengths of the fifth and sixth insulating slits z5, z6 are approximately the same as the lengths of the second and third insulating slits z2, z3. The lengths of the first, eighth, and ninth insulating slits z1, z8, z9 are approximately half the lengths of the second, third, fifth, and sixth insulating slits z2, z3, z5, z6. The length of the fourth insulating slit z4 is approximately the same as the length of the seventh insulating slit z7, and approximately twice the lengths of the first, eighth, and ninth insulating slits z1, z8, z9.
以下、金属化フィルムのパターン構造につき、さらに詳しく説明する。 The pattern structure of the metallized film is explained in more detail below.
1列目の大面積電極列領域A1は、金属化フィルム1のフィルム幅方向Yの一方端縁において金属溶射電極(メタリコン)を接続するための電極引き出し接続部4を含んでいる。この電極引き出し接続部4は、フィルム幅方向Yの一方端縁においてフィルム長手方向Xに沿って連続的に展開している領域(図1の破線の外側の横方向に細長い導電体領域)であり、1列目の大面積電極列領域A1と一体的に連接されている。電極引き出し接続部4は、その電極厚みが金属蒸着電極3の他領域と比べて厚くなっている(ヘビーエッジ)。そのため、電極引き出し接続部4と電極引き出し部(メタリコン)9との接続信頼性が高いものとなっている。 The first row of large-area electrode array regions A1 includes an electrode lead connection portion 4 for connecting a sprayed metal electrode (metallikon) at one edge of the metallized film 1 in the film width direction Y. This electrode lead connection portion 4 is a region that extends continuously along the film longitudinal direction X at one edge of the film width direction Y (a narrow, horizontally elongated conductive region outside the dashed line in Figure 1) and is integrally connected to the first row of large-area electrode array regions A1. The electrode lead connection portion 4 has a thicker electrode thickness than other regions of the vapor-deposited metal electrode 3 (heavy edge). This results in high connection reliability between the electrode lead connection portion 4 and the electrode lead portion (metallikon) 9.
1列目の大面積電極列領域A1は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の大面積分割電極α1‥の集合体となっている。フィルム長手方向Xで隣接する大面積分割電極α1,α1‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる第1の絶縁スリットz1‥によって仕切られている。 The first large-area electrode row region A1 is a collection of numerous large-area divided electrodes α1... arranged in parallel along the film's longitudinal direction X. Adjacent large-area divided electrodes α1, α1... in the film's longitudinal direction X are separated from each other by first insulating slits z1... extending in the film's width direction Y.
1列目の小面積電極列領域B1は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の小面積分割電極β1‥の集合体となっている。小面積分割電極β1‥の数は大面積分割電極α1‥の数の8倍となっている(図示例)。フィルム長手方向Xで隣接する小面積分割電極β1,β1‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる第2および第3の絶縁スリットz2 ,z3‥によって仕切られている。第2の絶縁スリットz2は小面積分割電極β1の長辺方向全長にわたって直線状に連続する形状を有している。第3の絶縁スリットz3は長辺方向の2箇所に切り目が設けられている。小面積分割電極β1‥は、その長辺方向両側端部において、それぞれ1列目と2列目の大面積電極列領域A1,A2における大面積分割電極α1,α2に対して金属蒸着膜によるヒューズf1,f1を介して電気的に接続されている。フィルム長手方向Xにおいて隣接する小面積分割電極β1,β1‥間で1つ飛び置きに位置する第3の絶縁スリットz3の前記切り目の部分には金属蒸着膜による経路拡張用ヒューズf12,f13が形成されている。 The first small-area electrode row region B1 is a collection of many small-area divided electrodes β1... arranged in parallel along the film longitudinal direction X. The number of small-area divided electrodes β1... is eight times the number of large-area divided electrodes α1... (as shown in the example). Adjacent small-area divided electrodes β1, β1... in the film longitudinal direction X are separated by second and third insulating slits z2, z3... extending in the film width direction Y. The second insulating slit z2 has a linear, continuous shape over the entire length of the small-area divided electrode β1 in the long-side direction. The third insulating slit z3 has notches in two locations along the long-side direction. The small-area divided electrodes β1... are electrically connected at both ends along the long side to the large-area divided electrodes α1, α2 in the first and second large-area electrode row regions A1, A2, respectively, via fuses f1, f1 made of evaporated metal films. Path extension fuses f 12 and f 13 made of a metal vapor deposition film are formed in the cut portions of the third insulating slits z3 located every other between adjacent small area divided electrodes β1, β1, ... in the longitudinal direction X of the film.
第2および第3の絶縁スリットz2,z3はいずれもミュラー・リヤー形(所定長さの線分の両端に内向きの矢羽根を有する形状)に形成されている。そして、フィルム長手方向Xで隣接して対向する状態で整然と1列に並ぶ矢羽根群の列領域は、1列目の大面積電極列領域A1と1列目の小面積電極列領域B1との境界部を区画しつつ、矢羽根隣接間のヒューズf1‥群の規則的な配列をなしている。上位1列のヒューズf1‥群を介して1列目の大面積分割電極α1と多数の小面積分割電極β1‥とを電気的に接続している。さらに、下位1列のヒューズf1‥群を介して多数の小面積分割電極β1‥を2列目の大面積分割電極α2に電気的に接続している。 The second and third insulating slits z2, z3 are both formed in a Muller-Lyer shape (a shape with inward-pointing arrowheads at both ends of a line segment of a predetermined length). The array regions of the arrowhead groups, which are aligned in an orderly fashion adjacent to and facing each other in the longitudinal direction X of the film, define the boundary between the first large-area electrode array region A1 and the first small-area electrode array region B1, and form a regular arrangement of fuses f1 between adjacent arrowheads. The first row of large-area divided electrodes α1 are electrically connected to the numerous small-area divided electrodes β1 via the upper row of fuses f1. Furthermore, the numerous small-area divided electrodes β1 are electrically connected to the second row of large-area divided electrodes α2 via the lower row of fuses f1.
2列目の大面積電極列領域A2は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の大面積分割電極α2‥の集合体となっている。フィルム長手方向Xで隣接する大面積分割電極α2,α2‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる絶縁スリットz4‥によって仕切られている。 The second large-area electrode row region A2 is a collection of numerous large-area divided electrodes α2 arranged in parallel along the film's longitudinal direction X. Adjacent large-area divided electrodes α2, α2 in the film's longitudinal direction X are separated by insulating slits z4 extending in the film's width direction Y.
2列目の小面積電極列領域B2は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の小面積分割電極β2‥の集合体となっている。小面積分割電極β2‥の数は2列目の大面積分割電極α2‥の数の4倍となっている(図示例)。フィルム長手方向Xで隣接する小面積分割電極β2,β2‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる第5および第6の絶縁スリットz5 ,z6‥によって仕切られている。第5の絶縁スリットz5は小面積分割電極β2の長辺方向全長にわたって直線状に連続する形状を有している。第6の絶縁スリットz6は長辺方向の2箇所に切り目が設けられている。小面積分割電極β2‥は、その長辺方向両側端部において、それぞれ2列目と3列目の大面積電極列領域A2,A3における大面積分割電極α2,α3に対して金属蒸着膜によるヒューズf2,f2を介して電気的に接続されている。フィルム長手方向Xにおいて隣接する小面積分割電極β2,β2‥間で1つ飛び置きに位置する第6の絶縁スリットz6の前記切り目の部分には金属蒸着膜による経路拡張用ヒューズf22,f23が形成されている。 The second small-area electrode array region B2 is a collection of many small-area divided electrodes β2... arranged in parallel along the film longitudinal direction X. The number of small-area divided electrodes β2... is four times the number of large-area divided electrodes α2... in the second row (in the illustrated example). Adjacent small-area divided electrodes β2, β2... in the film longitudinal direction X are separated by fifth and sixth insulating slits z5, z6... extending in the film width direction Y. The fifth insulating slit z5 has a linear, continuous shape along the entire length of the small-area divided electrode β2 in the long-side direction. The sixth insulating slit z6 has notches in two locations along the long side. The small-area divided electrodes β2... are electrically connected at both ends along the long side to the large-area divided electrodes α2, α3 in the second and third large-area electrode array regions A2, A3 via fuses f2, f2 made of evaporated metal films. Path expansion fuses f 22 and f 23 made of a metal vapor deposition film are formed in the cut portions of the sixth insulating slits z6 located every other between adjacent small area divided electrodes β2, β2, ... in the longitudinal direction X of the film.
3列目の大面積電極列領域A3は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の大面積分割電極α3‥の集合体となっている。フィルム長手方向Xで隣接する大面積分割電極α3,α3‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる第7の絶縁スリットz7‥によって仕切られている。 The third large-area electrode row region A3 is a collection of numerous large-area divided electrodes α3... arranged in parallel along the film longitudinal direction X. Adjacent large-area divided electrodes α3, α3... in the film longitudinal direction X are separated from each other by seventh insulating slits z7... extending in the film width direction Y.
3列目の小面積電極列領域B3は、その第8および第9の絶縁スリットz8,z9が金属化フィルム1のフィルム幅方向Yの他方端縁において絶縁マージン5と連接している。この絶縁マージン5は、誘電体フィルム2のフィルム幅方向Yの他方端縁においてフィルム長手方向Xに連続して展開している横方向に細長い絶縁領域である。 In the third small-area electrode row region B3, its eighth and ninth insulating slits z8, z9 are connected to the insulating margin 5 at the other edge of the metallized film 1 in the film width direction Y. This insulating margin 5 is a horizontally elongated insulating region that extends continuously in the film longitudinal direction X at the other edge of the dielectric film 2 in the film width direction Y.
3列目の小面積電極列領域B3は、フィルム長手方向Xに沿った並列状態で配列された多数の小面積分割電極β3‥の集合体となっている。小面積分割電極β3‥の数は3列目の大面積分割電極α3‥の数の4倍となっている(図示例)。フィルム長手方向Xで隣接する小面積分割電極β3,β3‥どうしはフィルム幅方向Yに延びる第8および第9の絶縁スリットz8 ,z9‥によって仕切られている。第8の絶縁スリットz8は小面積分割電極β3の長辺方向全長にわたって直線状に連続する形状を有している。第9の絶縁スリットz9は長辺方向の1箇所に切り目が設けられている。小面積分割電極β3‥は、その長辺方向一側端部において、3列目の大面積電極列領域A3における大面積分割電極α3に対して金属蒸着膜によるヒューズf3を介して電気的に接続されている。フィルム長手方向Xにおいて隣接する小面積分割電極β3,β3‥間で1つ飛び置きに位置する絶縁スリットz9の前記切り目の部分には金属蒸着膜による経路拡張用ヒューズf32が形成されている。 The third small-area electrode array region B3 is a collection of many small-area divided electrodes β3... arranged in parallel along the film longitudinal direction X. The number of small-area divided electrodes β3... is four times the number of large-area divided electrodes α3... in the third row (in the illustrated example). Adjacent small-area divided electrodes β3, β3... in the film longitudinal direction X are separated by eighth and ninth insulating slits z8, z9... extending in the film width direction Y. The eighth insulating slit z8 has a linear, continuous shape over the entire length of the small-area divided electrode β3 in the long-side direction. The ninth insulating slit z9 has a cut in one location along the long side. The small-area divided electrodes β3... are electrically connected at one end along the long side to the large-area divided electrodes α3 in the third large-area electrode array region A3 via fuses f3 made of evaporated metal film. A path expansion fuse f 32 made of a metal vapor deposition film is formed in the cut portion of the insulating slit z9 located every other between adjacent small area divided electrodes β3, β3, . . . in the longitudinal direction X of the film.
この実施例の金属化フィルムにおいては、誘電体フィルム2のフィルム面上に形成される金属蒸着電極3が大面積分割電極(α1,α2,α3)‥と小面積分割電極(β1,β2,β3)‥とに区画され、小面積分割電極(β1,β2,β3)はその複数個が並列状態で絶縁スリット(z2,z3),(z5,z6),(z8,z9)を挟んで隣接配置され、隣接する複数個の小面積分割電極(β1,β2,β3)が、それぞれ金属蒸着膜によるヒューズ(f1,f2,f3)を介して、大面積分割電極(α1,α2,α3)の1個当たりに対し共通に電気的に接続されている。 In the metallized film of this embodiment, the vapor-deposited metal electrode 3 formed on the film surface of the dielectric film 2 is divided into large-area divided electrodes (α1, α2, α3) and small-area divided electrodes (β1, β2, β3). A plurality of the small-area divided electrodes (β1, β2, β3) are arranged in parallel, adjacent to each other with insulating slits (z2, z3), (z5, z6), and (z8, z9) sandwiched between them. Adjacent small-area divided electrodes (β1, β2, β3) are electrically connected in common to each large-area divided electrode (α1, α2, α3) via fuses (f1, f2, f3) made of vapor-deposited metal.
加えて、1列目の小面積電極列領域B1における小面積分割電極β1は、フィルム幅方向Yの両側端部のヒューズf1,f1を介してそれぞれ、1列目の大面積電極列領域A1における大面積分割電極α1および2列目の大面積電極列領域A2における大面積分割電極α2に接続されている。また、2列目の小面積電極列領域B2における小面積分割電極β2は、フィルム幅方向Yの両側端部のヒューズf2,f2を介してそれぞれ、2列目の大面積電極列領域A2における大面積分割電極α2および3列目の大面積電極列領域A3における大面積分割電極α3に接続されている。さらに、3列目の小面積電極列領域B3における小面積分割電極β3は、フィルム幅方向Yの一側端部のヒューズf3を介して、3列目の大面積電極列領域A3における大面積分割電極α3に接続されている。小面積分割電極β3のフィルム幅方向Yの他側端部は絶縁マージン5によって電気的な閉鎖状態とされている。 In addition, the small-area divided electrode β1 in the first small-area electrode row region B1 is connected to the large-area divided electrode α1 in the first large-area electrode row region A1 and the large-area divided electrode α2 in the second large-area electrode row region A2 via fuses f1, f1 at both ends in the film width direction Y, respectively. The small-area divided electrode β2 in the second small-area electrode row region B2 is connected to the large-area divided electrode α2 in the second large-area electrode row region A2 and the large-area divided electrode α3 in the third large-area electrode row region A3 via fuses f2, f2 at both ends in the film width direction Y, respectively. The small-area divided electrode β3 in the third small-area electrode row region B3 is connected to the large-area divided electrode α3 in the third large-area electrode row region A3 via fuse f3 at one end in the film width direction Y. The other end of the small-area divided electrode β3 in the film width direction Y is electrically closed by an insulating margin 5.
隣接する大面積分割電極α1,α1を区画する1列目の大面積電極列領域A1における第1の絶縁スリットz1は、1列目の小面積電極列領域B1における直線状に連続する形状の第2の絶縁スリットz2に対してさらに直線状に連続している。隣接する大面積分割電極α2,α2を区画する2列目の大面積電極列領域A2における第4の絶縁スリットz4は、1列目の小面積電極列領域B1における直線状に連続する形状の第2の絶縁スリットz2および2列目の小面積電極列領域B2における直線状に連続する形状の第5の絶縁スリットz5のそれぞれに対してさらに直線状に連続している。隣接する大面積分割電極α3,α3を区画する3列目の大面積電極列領域A3における第7の絶縁スリットz7は、2列目の小面積電極列領域B2における直線状に連続する形状の第5の絶縁スリットz5および3列目の小面積電極列領域B3における直線状に連続する形状の第8の絶縁スリットz8のそれぞれに対してさらに直線状に連続している。 The first insulating slit z1 in the first large-area electrode row region A1, which separates adjacent large-area divided electrodes α1, α1, is linearly connected to the linearly connected second insulating slit z2 in the first small-area electrode row region B1. The fourth insulating slit z4 in the second large-area electrode row region A2, which separates adjacent large-area divided electrodes α2, α2, is linearly connected to the linearly connected second insulating slit z2 in the first small-area electrode row region B1 and the linearly connected fifth insulating slit z5 in the second small-area electrode row region B2. The seventh insulating slit z7 in the third large-area electrode row region A3, which separates adjacent large-area divided electrodes α3, α3, is linearly connected to the linearly connected fifth insulating slit z5 in the second small-area electrode row region B2 and the linearly connected eighth insulating slit z8 in the third small-area electrode row region B3.
絶縁スリットz1は、フィルム長手方向Xにおいて絶縁スリットz5,z7,z8と同一位置にある。絶縁スリットz4は、フィルム長手方向Xにおいて絶縁スリットz2,z5,z8と同一位置にある。絶縁スリットz3,z6,z9どうしは、フィルム長手方向Xにおいて同一位置にある。第1の絶縁スリットz1のピッチは、第2の絶縁スリットz2のピッチおよび第3の絶縁スリットz3のピッチの4倍となっている。第4および第7の絶縁スリットz4,z7のピッチは絶縁スリットz2,z5,z8のピッチの2倍となっている。 Insulating slit z1 is located in the same position as insulating slits z5, z7, and z8 in the longitudinal direction X of the film. Insulating slit z4 is located in the same position as insulating slits z2, z5, and z8 in the longitudinal direction X of the film. Insulating slits z3, z6, and z9 are located in the same position as each other in the longitudinal direction X of the film. The pitch of the first insulating slit z1 is four times the pitch of the second insulating slit z2 and the pitch of the third insulating slit z3. The pitch of the fourth and seventh insulating slits z4 and z7 is twice the pitch of the insulating slits z2, z5, and z8.
第2の絶縁スリットz2を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β1,β1どうしは直接には連接しておらず、上位のヒューズf1および大面積分割電極α1を介して、また下位のヒューズf1および大面積分割電極α2を介してつながっている。第5の絶縁スリットz5を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β2,β2どうしの場合も同様である。第8の絶縁スリットz8(第7の絶縁スリットz7と連続する絶縁スリットを除く)を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β3,β3どうしは直接には連接しておらず、上位のヒューズf3および大面積分割電極α3を介してつながっている。 A pair of adjacent small-area divided electrodes β1, β1 across the second insulating slit z2 are not directly connected to each other, but are connected via the upper fuse f1 and large-area divided electrode α1, and via the lower fuse f1 and large-area divided electrode α2. The same is true for a pair of adjacent small-area divided electrodes β2, β2 across the fifth insulating slit z5. A pair of adjacent small-area divided electrodes β3, β3 across the eighth insulating slit z8 (excluding the insulating slit continuous with the seventh insulating slit z7) are not directly connected to each other, but are connected via the upper fuse f3 and large-area divided electrode α3.
第3の絶縁スリットz3を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β1,β1どうしは経路拡張用ヒューズf12,f13を介して直接につながっている。第6の絶縁スリットz6を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β2,β2どうしは経路拡張用ヒューズf22,f23を介して直接につながっている。第9の絶縁スリットz9を挟んで隣り合う一対の小面積分割電極β3,β3どうしは経路拡張用ヒューズf32を介して直接につながっている。 A pair of adjacent small area divided electrodes β1, β1 across the third insulating slit z3 are directly connected to each other via path extension fuses f12 , f13 . A pair of adjacent small area divided electrodes β2, β2 across the sixth insulating slit z6 are directly connected to each other via path extension fuses f22 , f23 . A pair of adjacent small area divided electrodes β3, β3 across the ninth insulating slit z9 are directly connected to each other via path extension fuse f32 .
次に、図3を用いて、大面積分割電極α1(α2,α3)と小面積分割電極β1(β2,β3)とをつなぐヒューズf1(f2,f3)の幅Wについて説明する。 Next, using Figure 3, we will explain the width W of the fuse f1 (f2, f3) that connects the large-area divided electrode α1 (α2, α3) and the small-area divided electrode β1 (β2, β3).
ヒューズf1は、絶縁スリットz2の先端部(正確には矢羽根部の先端部z2′)とこれに隣接する絶縁スリットz3の先端部(同前z3′)との間に金属蒸着膜によって形成される。これら両先端部に挟まれたヒューズf1の幅Wは、絶縁スリットz2の先端部z2′と絶縁スリットz3の先端部z3′との間が最小となる距離である。 Fuse f1 is formed by a vapor-deposited metal film between the tip of insulating slit z2 (more precisely, tip z2' of the arrowhead) and the tip of the adjacent insulating slit z3 (z3'). The width W of fuse f1, sandwiched between these two tips, is the minimum distance between tip z2' of insulating slit z2 and tip z3' of insulating slit z3.
上記のように誘電体フィルム2に金属蒸着電極3が形成されて構成された金属化フィルム1を2シート用意し、図4に示すように、両シートの金属化フィルム1,1どうしを180°反転状態で、一方の金属化フィルム1の電極引き出し接続部4が他方の金属化フィルム1の金属蒸着電極と重ならないようにフィルム幅方向Yに少しずらせて上下2層に重ね合わせる。上層の金属化フィルム1の側縁に沿う1列目の大面積電極列領域A1に対し、その直下に下層の金属化フィルム1の3列目の小面積電極列領域B3が対向する。電極引き出し接続部4は絶縁マージン5に対向する。上層の金属化フィルム1における2列目の大面積電極列領域A2は下層の金属化フィルム1における2列目の小面積電極列領域B2に対向する。上層の金属化フィルム1における3列目の大面積電極列領域A3は下層の金属化フィルム1における1列目の小面積電極列領域B1に対向する。また、上層の金属化フィルム1における1列目の小面積電極列領域B1は下層の金属化フィルム1における3列目の大面積電極列領域A3に対向する。上層の金属化フィルム1における2列目の小面積電極列領域B2は下層の金属化フィルム1における2列目の大面積電極列領域A2に対向する。上層の金属化フィルム1の3列目の小面積電極列領域B3に対し、その直下に下層の金属化フィルム1の側縁の1列目の大面積電極列領域A1が対向している。絶縁マージン5は電極引き出し接続部4に対向する。要するに、一方の金属化フィルムにおける小面積電極列領域は他方の金属化フィルムにおける大面積電極列領域に対し対向している。 Two sheets of metallized film 1, each having a dielectric film 2 and a vapor-deposited metal electrode 3 formed thereon, are prepared as described above. As shown in Figure 4, the metallized films 1 are flipped 180 degrees and stacked in two layers, slightly offset in the film width direction Y so that the electrode lead connection portion 4 of one metallized film 1 does not overlap the vapor-deposited metal electrode of the other metallized film 1. The first large-area electrode array region A1 along the side edge of the upper metallized film 1 faces the third small-area electrode array region B3 of the lower metallized film 1 directly below it. The electrode lead connection portion 4 faces the insulating margin 5. The second large-area electrode array region A2 of the upper metallized film 1 faces the second small-area electrode array region B2 of the lower metallized film 1. The third large-area electrode array region A3 of the upper metallized film 1 faces the first small-area electrode array region B1 of the lower metallized film 1. Furthermore, the first small-area electrode array region B1 in the upper metallized film 1 faces the third large-area electrode array region A3 in the lower metallized film 1. The second small-area electrode array region B2 in the upper metallized film 1 faces the second large-area electrode array region A2 in the lower metallized film 1. The first large-area electrode array region A1 on the side edge of the lower metallized film 1 faces directly below the third small-area electrode array region B3 in the upper metallized film 1. The insulating margin 5 faces the electrode lead connection portion 4. In short, the small-area electrode array region in one metallized film faces the large-area electrode array region in the other metallized film.
一方の金属化フィルムにおける大面積電極列領域と他方の金属化フィルムにおける大面積電極列領域とが対向すると短絡破壊するおそれがあるため、一方の金属化フィルムにおける大面積電極列領域のすべてが他方の金属化フィルムにおける小面積電極列領域に対向することが好ましい。 Since there is a risk of short-circuit breakdown if the large-area electrode array region of one metallized film faces the large-area electrode array region of the other metallized film, it is preferable that all of the large-area electrode array regions of one metallized film face the small-area electrode array regions of the other metallized film.
上記のように上層の金属化フィルム1と下層の金属化フィルム1とを重ね合わせた状態で、図5に示すように、巻芯6の外周部に多重に巻回し、さらに最外層に外装フィルム7を巻回した上でプレスによって図示のように細長小判状に扁平化し、金属化フィルム多層体8を得る。さらに、金属化フィルム多層体8の軸方向両端において金属溶射により電極引き出し部(メタリコン)9,9が形成され、高扁平の金属化フィルムコンデンサ素子Cを得る。電極引き出し部9,9は軸方向両側の電極引き出し接続部4,4に電気的に接続される。このように構成された金属化フィルムコンデンサ素子Cは、例えば樹脂ケースに収容されるとともに、外部端子と接続される電極引出端子部を除き、樹脂ケースに充填される充填樹脂により封止される。 As described above, the upper and lower metallized films 1 are stacked and wound around the outer periphery of a winding core 6 in multiple layers as shown in FIG. 5. An outer packaging film 7 is then wrapped around the outermost layer, and the resulting structure is flattened into an elongated oval shape by pressing, yielding a metallized multilayer film 8. Furthermore, electrode lead portions (metallikon) 9, 9 are formed by metal spraying at both axial ends of the metallized multilayer film 8, yielding a highly flat metallized film capacitor element C. The electrode lead portions 9, 9 are electrically connected to the electrode lead connection portions 4, 4 on both axial sides. The metallized film capacitor element C configured in this manner is housed in, for example, a resin case and sealed with a resin filling the resin case, except for the electrode lead terminal portions that connect to external terminals.
なお、上記のように2枚重ねにした長尺な金属化フィルム1,1を巻回する代わりに、2枚重ねの短尺な金属化フィルム1,1を積層するタイプのコンデンサ素子もある。 In addition, instead of winding two long layers of metallized film 1,1 as described above, there is also a type of capacitor element in which two short layers of metallized film 1,1 are stacked.
次に、本実施例において本発明の最大の特徴である除算値について説明する。 Next, we will explain the division value, which is the greatest feature of this invention in this embodiment.
本発明の特徴要素である除算値は、大面積分割電極αi (実施例ではi=1,2,3)の面積Sをヒューズfi(実施例ではi=1,2,3)の幅Wで除算した値のことであり、特には、電極引き出し接続部4につながる1列目の大面積電極列領域A1における大面積分割電極α1の面積Sを、1列目の小面積電極列領域B1における小面積分割電極β1におけるヒューズf1の幅Wで除算した値をいう。 The division value, which is a characteristic element of the present invention, is the value obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode αi (i = 1, 2, 3 in this embodiment) by the width W of the fuse fi (i = 1, 2, 3 in this embodiment), and in particular, the value obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode α1 in the first large-area electrode row region A1 connected to the electrode lead connection portion 4 by the width W of the fuse f1 in the small-area divided electrode β1 in the first small-area electrode row region B1.
大面積分割電極α1の面積Sをヒューズf1の幅Wで除算した値[S/W]について、本実施例ではこの値を約150としてある([S/W]=150)。より具体的には、
S=24mm×9.45mm=226.8mm2
W=1.5mm
S/W=226.8/1.5=151.2
である。
The value [S/W] obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode α1 by the width W of the fuse f1 is set to approximately 150 in this embodiment ([S/W]=150). More specifically,
S = 24mm x 9.45mm = 226.8mm 2
W = 1.5 mm
S/W=226.8/1.5=151.2
It is.
結果として、図1の実施例の場合、樹脂モールド型のフィルムコンデンサにおいて、クラックや破損等を防止することができた。これは、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量につき、安全上適切な範囲内に抑制できたことを意味し、フィルムコンデンサの寿命延長化を図ることが可能となった。 As a result, in the example shown in Figure 1, cracks and breakage were prevented in the resin-molded film capacitor. This means that the amount of gas generated due to the evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film caused by fuse operation was kept within a safe range, making it possible to extend the life of the film capacitor.
〔第2の実施例〕
図1のパターンと類似のパターンに形成した第2の実施例(図示せず)では、
除算値[S/W]を約120に設定した。具体的には、
S=24mm×9.45mm=226.8mm2
W=1.9mm
S/W=226.8/1.9≒119.4
とし、図1の実施例の場合と同様に、樹脂モールド型のフィルムコンデンサにおいて、クラックや破損等を防止することができた。これも、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量につき、安全上適切な範囲内に抑制できたことを意味し、フィルムコンデンサの寿命延長化を図ることが可能となった。
Second Example
In a second embodiment (not shown) formed in a pattern similar to that of FIG.
The division value [S/W] was set to approximately 120. Specifically,
S = 24mm x 9.45mm = 226.8mm 2
W = 1.9 mm
S/W=226.8/1.9≒119.4
As a result, cracks and breakages could be prevented in the resin-molded film capacitor, as in the example shown in Figure 1. This also means that the amount of gas generated due to evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film caused by fuse operation could be suppressed within a safe range, making it possible to extend the life of the film capacitor.
〔第3の実施例〕
図6に示す第3の実施例では、金属蒸着電極3は、2列の大面積電極列領域・小面積電極列領域のセット(A1,B1),(A3,B3)で構成されている。図1における中間第2列目のセット(A2,B2)は除かれている。セット数は2セットであるが、便宜上、セット(A3,B3)は2列目のものに付す参照符号としている。それは、パターンの形態面の類似性を重視したからである。
[Third Example]
In the third embodiment shown in Fig. 6, vapor-deposited metal electrode 3 is composed of two sets of large-area electrode array regions and small-area electrode array regions, A1, B1 and A3, B3. The second intermediate set, A2, B2, shown in Fig. 1, is omitted. Although there are two sets, for convenience, the set A3, B3 is designated by the reference numeral for the second set. This is because the similarity in the pattern configuration is emphasized.
この第3の実施例においては、図1に示す第1の実施例の大面積分割電極α1において隣接する一対の第1の絶縁スリットz1,z1に対して、その中央位置にさらに第1の絶縁スリットz1を追加したものとなっている。大面積分割電極α1は縦長となっている。図1の場合に小面積分割電極β1の8個分が大面積分割電極α1に対応していたのに対し、図6の場合には、小面積分割電極β1の4個分が大面積分割電極α1に対応している。 In this third embodiment, a first insulating slit z1 is added at the center of the pair of adjacent first insulating slits z1, z1 in the large-area divided electrode α1 of the first embodiment shown in Figure 1. The large-area divided electrode α1 is vertically long. In Figure 1, eight small-area divided electrodes β1 correspond to the large-area divided electrode α1, whereas in Figure 6, four small-area divided electrodes β1 correspond to the large-area divided electrode α1.
図6の場合、大面積分割電極α1の横幅(フィルム長手方向X)は図1の場合の約2分の1であるが、一方で大面積分割電極α1の縦幅(フィルム幅方向Y)は図1の場合の約2倍となっており、大面積分割電極α1の面積は図6と図1とでほぼ同じとなっている。ヒューズf1の幅Wは同じであるので、大面積分割電極α1の面積Sをヒューズf1の幅Wで除算した値[S/W]は約145となっている。より具体的には、
S=12mm×18mm=216mm2
W=1.5mm
S/W=216/1.5=144
である。
In the case of Fig. 6, the horizontal width (film longitudinal direction X) of the large-area divided electrode α1 is about half that of Fig. 1, while the vertical width (film width direction Y) of the large-area divided electrode α1 is about twice that of Fig. 1, so the area of the large-area divided electrode α1 is almost the same in Fig. 6 and Fig. 1. Since the width W of the fuse f1 is the same, the value [S/W] obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode α1 by the width W of the fuse f1 is about 145. More specifically,
S = 12mm x 18mm = 216mm 2
W = 1.5 mm
S/W=216/1.5=144
It is.
結果として、第3の実施例の場合、樹脂モールド型のフィルムコンデンサにおいて、クラックや破損等を防止することができた。これは、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量につき、安全上適切な範囲内に抑制できたことを意味し、フィルムコンデンサの寿命延長化を図ることが可能となった。 As a result, in the case of the third embodiment, cracks, breakage, etc. were prevented in the resin-molded film capacitor. This means that the amount of gas generated due to the evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film caused by fuse operation was suppressed within an appropriate range from a safety standpoint, making it possible to extend the life of the film capacitor.
〔比較例〕
一方、大面積分割電極α1の面積Sをヒューズf1の幅Wで除算した値[S/W]が1.5×102 を超える金属化フィルムでは、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生を安全上適切な範囲内に充分に抑制することができず、例えば、S/W=200に設定されたパターン構造を有する金属化フィルム1では、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生により、金属化フィルムコンデンサ素子Cを収容し樹脂封止されたケースに明らかな割れが認められた。
Comparative Example
On the other hand, in metallized films in which the value [S/W] obtained by dividing the area S of the large-area divided electrode α1 by the width W of the fuse f1 exceeds 1.5 x 102 , gas generation caused by evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film due to fuse operation cannot be sufficiently suppressed within a safe range. For example, in metallized film 1 having a pattern structure set at S/W = 200, clear cracks were observed in the resin-sealed case containing the metallized film capacitor element C due to gas generation caused by evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film due to fuse operation.
上記の実施例においては、フィルム長手方向Xにおいて隣接する小面積分割電極β1,β1‥間で1つ飛び置きに位置する第3の絶縁スリットz3の切り目の部分に金属蒸着膜による経路拡張用ヒューズf12,f13が形成されている、と説明した。 In the above embodiment, it was explained that the path expansion fuses f12, f13 made of a metal vapor deposition film are formed in the cut portions of the third insulating slits z3 located every other between adjacent small area divided electrodes β1 , β1, ... in the longitudinal direction X of the film.
いま、図7に示すように、ある小面積分割電極β1においてP点で絶縁破壊が発生したとする。絶縁破壊箇所Pはその抵抗値が大幅に減少するため、周辺から大きな電流i1 ,i2 ,i3 ,i4 が急激に流入し、金属蒸着膜の蒸発飛散によるクリアリングが行われる。電流i1 は上位のヒューズf1から流入し、電流i2 は下位のヒューズf1から流入し、電流i3 は上位のヒューズf1と上位の経路拡張用ヒューズf12から流入し、電流i4 は下位のヒューズf1と下位の経路拡張用ヒューズf13から流入する。 As shown in Figure 7, assume that breakdown occurs at point P in a small-area divided electrode β1. Because the resistance of the breakdown point P drops significantly, large currents i1 , i2 , i3 , and i4 suddenly flow in from the surrounding area, causing clearing by evaporation and scattering of the evaporated metal film. Current i1 flows in from the upper fuse f1, current i2 flows in from the lower fuse f1, current i3 flows in from the upper fuse f1 and the upper path extension fuse f12 , and current i4 flows in from the lower fuse f1 and the lower path extension fuse f13 .
クリアリングが終息すると、大きな電流はなくなり、定常状態に戻る。図8に示すように、絶縁破壊箇所Pへ流入する大きな電流が過剰となっても、その過剰分の電流を上側の経路拡張用ヒューズf12や下側の経路拡張用ヒューズf13を介して大面積分割電極α1や大面積分割電極α2へ逃がすことができる。 When the clearing ends, the large current disappears and the state returns to a steady state. As shown in Figure 8, even if the large current flowing into the insulation breakdown point P becomes excessive, the excess current can be released to the large-area divided electrode α1 or the large-area divided electrode α2 via the upper path extension fuse f12 or the lower path extension fuse f13 .
このように過剰分の電流は分散化されて小さい電流となって大面積分割電極α1,α2へ流出するので、小面積分割電極β1の内部のクリアリングは、絶縁破壊箇所Pを含む1つの単位電極領域β1-1 を除いて、他の5つの単位電極領域β1- 2 ,β1-3 ,β1-4 ,β1-5 ,β1-6 では起こらない。 In this way, the excess current is dispersed into small currents and flows out to the large-area divided electrodes α1 and α2. Therefore, clearing inside the small-area divided electrode β1 does not occur in the other five unit electrode regions β1-2 , β1-3 , β1-4 , β1-5 , and β1-6 except for the one unit electrode region β1-1 including the insulation breakdown point P.
結論として、絶縁破壊を起こした小面積分割電極β1において、静電容量形成機能を消失する面積割合は約6分の1(残りの約6分の5は有効電極面積として残存)であり、それは大幅に軽減されている。 In conclusion, in the small-area divided electrode β1 where breakdown occurred, the area proportion that lost its capacitance formation function was approximately one-sixth (the remaining approximately five-sixths remained as effective electrode area), which is a significant reduction.
このように、絶縁スリットの途中に経路拡張用ヒューズf12,f13を設けることにより、有効電極面積の減少ひいては静電容量形成機能の消失を抑制してコンデンサ寿命を改善しながら、耐電圧性能を向上させることができる。 In this way, by providing the path expansion fuses f12 and f13 in the middle of the insulating slit, it is possible to improve the voltage resistance performance while suppressing the reduction in the effective electrode area and thus the loss of the capacitance formation function, thereby improving the capacitor lifespan.
本発明は、分割電極とヒューズを要素とする保安機構が装備され、樹脂モールド型に構成されたフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムに関して、ヒューズ動作による金属蒸着膜の蒸発飛散に起因したガス発生量を適正な範囲内に抑制し、コンデンサのクラックや破損等を防止するための技術として有用である。 This invention is useful as a technology for preventing cracks and damage to the capacitor by suppressing the amount of gas generated by evaporation and scattering of the metal vapor-deposited film due to fuse operation within an appropriate range for metallized films used in film capacitors that are equipped with a safety mechanism consisting of split electrodes and fuse elements and are constructed as a resin molded type.
2 誘電体フィルム
3 金属蒸着電極
A1,A2,A3 大面積電極列領域
B1,B2,B3 小面積電極列領域
α1,α2,α3 大面積分割電極
β1,β2,β3 小面積分割電極
f1,f2,f3 ヒューズ
f12,f13 経路拡張用ヒューズ
f22,f23 経路拡張用ヒューズ
f32 経路拡張用ヒューズ
zi(i=1,2…) 絶縁スリット
2 Dielectric film 3 Metal vapor deposition electrode A1, A2, A3 Large area electrode array region B1, B2, B3 Small area electrode array region α1, α2, α3 Large area divided electrode β1, β2, β3 Small area divided electrode f1, f2, f3 Fuses f12 , f13 Path expansion fuses f22 , f23 Path expansion fuses f32 Path expansion fuse zi (i = 1, 2 ...) Insulation slit
Claims (4)
前記小面積分割電極はその複数個が並列状態で絶縁スリットを挟んで隣接配置され、
隣接する複数個の前記小面積分割電極が、それぞれ金属蒸着膜によるヒューズを介して、前記大面積分割電極の1個当たりに対し共通に電気的に接続された金属化フィルムにおいて、
1つの前記大面積分割電極の面積を1つの前記ヒューズの幅で除算した値を119.4以上151.2以下としたことを特徴とする金属化フィルム。 The metal vapor deposition electrode formed on the film surface of the dielectric film is divided into a large-area divided electrode having a relatively large electrode area and a small-area divided electrode having a relatively small electrode area,
a plurality of the small area divided electrodes are arranged adjacent to each other in parallel with an insulating slit therebetween,
In a metallized film, each of the adjacent small-area divided electrodes is electrically connected to each of the large-area divided electrodes via a fuse made of a vapor-deposited metal film,
A metallized film, characterized in that the value obtained by dividing the area of one of the large-area divided electrodes by the width of one of the fuses is 119.4 or more and 151.2 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022018013A JP7714481B2 (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Metallized Film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022018013A JP7714481B2 (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Metallized Film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023115663A JP2023115663A (en) | 2023-08-21 |
| JP7714481B2 true JP7714481B2 (en) | 2025-07-29 |
Family
ID=87576439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022018013A Active JP7714481B2 (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Metallized Film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7714481B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010238902A (en) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nichicon Corp | Metallized film capacitors |
| JP2017050436A (en) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Metallized film capacitor |
| JP2019192689A (en) | 2018-04-19 | 2019-10-31 | ニチコン株式会社 | Metalization film for capacitor element and metalization film capacitor using the same |
| JP2019207931A (en) | 2018-05-29 | 2019-12-05 | ニチコン株式会社 | Metalization film for capacitor element and metalization film capacitor using the same |
-
2022
- 2022-02-08 JP JP2022018013A patent/JP7714481B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010238902A (en) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nichicon Corp | Metallized film capacitors |
| JP2017050436A (en) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Metallized film capacitor |
| JP2019192689A (en) | 2018-04-19 | 2019-10-31 | ニチコン株式会社 | Metalization film for capacitor element and metalization film capacitor using the same |
| JP2019207931A (en) | 2018-05-29 | 2019-12-05 | ニチコン株式会社 | Metalization film for capacitor element and metalization film capacitor using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023115663A (en) | 2023-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4434452A (en) | Metallized film capacitor | |
| US8139341B2 (en) | Film capacitor | |
| US7933111B2 (en) | Metallized plastic film and film capacitor | |
| CN102308350B (en) | Metallized Film Capacitors | |
| JP4698474B2 (en) | Film capacitor | |
| JP5647400B2 (en) | Metallized film capacitors | |
| JP7714481B2 (en) | Metallized Film | |
| JPS5833683B2 (en) | capacitor device | |
| KR100913943B1 (en) | Metallized Plastic Films and Film Capacitors | |
| JPH0272609A (en) | Sh capacitor | |
| JP2004095604A (en) | Metallized film capacitors | |
| CA1042996A (en) | Windable series-parallel resistance-capacitance network | |
| CN114141538B (en) | Metallized film and metallized film capacitors | |
| JP2006286988A (en) | Metallization film capacitor | |
| JP6891142B2 (en) | Metallic film for capacitor elements and metallized film capacitors using it | |
| US5157583A (en) | Series wound capacitive structure | |
| JP5395302B2 (en) | Metallized film capacitors | |
| JP2011049414A (en) | Metallized film capacitor | |
| JP6469453B2 (en) | Metallized film for capacitor element and metallized film capacitor using the same | |
| JP6614558B2 (en) | Metallized film and metallized film capacitor | |
| JP2013219400A (en) | Metallized film capacitor | |
| JP7560343B2 (en) | Metallized film for capacitor element and metallized film capacitor using same | |
| KR101206872B1 (en) | Metalized plastic film and film capacitor using thereof and metalized plastic film product method | |
| JPH1126281A (en) | Metallized film capacitor | |
| US20220359123A1 (en) | Film capacitor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240821 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250526 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250603 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250616 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250715 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250716 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7714481 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |