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JP2008130641A - Case mold type capacitor - Google Patents

Case mold type capacitor Download PDF

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JP2008130641A
JP2008130641A JP2006311186A JP2006311186A JP2008130641A JP 2008130641 A JP2008130641 A JP 2008130641A JP 2006311186 A JP2006311186 A JP 2006311186A JP 2006311186 A JP2006311186 A JP 2006311186A JP 2008130641 A JP2008130641 A JP 2008130641A
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case
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Toshihisa Miura
寿久 三浦
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize and make inexpensive a case mold type capacitor used for a hybrid automobile or the like. <P>SOLUTION: A plurality of metallized film capacitors 1 are connected by a pair of bus bars 2, 3 which are stored in a case for resin molding. A protective plate 4 in which a conductive layer 4b is formed on one surface of an insulating substrate 4a is arranged on one bus bar 2 positioned at the side of a case opening; the other bus bar 3 is connected to the conductive layer 4b, thus forming a capacitor for allowing a capacity to manifest itself between the conductive layer 4b formed on the protective plate 4 and one bus bar 2 on the lower surface of the protective plate 4. The capacitor is used to eliminate noise so that the capacitor for eliminating noise can be incorporated without increasing a size and cost, thus providing the case mold type capacitor having improved moisture resistance since the protective plate 4 can exhibit a function as a moistureproof plate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に使用され、特に、ハイブリッド自動車のモータ駆動用インバータ回路の平滑用、フィルタ用、スナバ用に最適な金属化フィルムコンデンサをケース内に樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサに関するものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in various electronic equipment, electrical equipment, industrial equipment, automobiles, and the like. The present invention relates to a molded case mold type capacitor.

近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、地球環境に優しく、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。   In recent years, from the viewpoint of environmental protection, all electric devices are controlled by inverter circuits, and energy saving and high efficiency are being promoted. In particular, in the automobile industry, hybrid vehicles (hereinafter referred to as HEVs) that run on electric motors and engines have been introduced into the market, and the development of technologies relating to energy saving and high efficiency has been activated, which is friendly to the global environment.

このようなＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いため、このような電気モータに関連して使用されるコンデンサとして、高耐電圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されており、更に市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。   Since such a HEV electric motor has a high operating voltage range of several hundred volts, a metallized film capacitor having high withstand voltage and low loss electric characteristics as a capacitor used in connection with such an electric motor. In addition, the trend of adopting metalized film capacitors with a very long life is conspicuous due to the demand for maintenance-free in the market.

図６（ａ）、（ｂ）はこの種の従来のケースモールド型コンデンサの構成を示した平面図と正面図であり、図６において、１１はコンデンサケース、１２はコンデンサケース１１に内蔵するコンデンサ素子、１３はコンデンサ素子１２に接続する金具、１４はコンデンサケース１１内部に充填された充填樹脂、１５はコンデンサケース１１の開口面に配置した積層板である。   6A and 6B are a plan view and a front view showing the structure of this type of conventional case mold type capacitor. In FIG. 6, 11 is a capacitor case, and 12 is a capacitor built in the capacitor case 11. The element 13 is a metal fitting connected to the capacitor element 12, 14 is a filled resin filled in the capacitor case 11, and 15 is a laminated plate disposed on the opening surface of the capacitor case 11.

また、上記積層板１５は、銅やアルミニウムなどの十数ミクロンあるいはそれ以上の厚さの金属箔をエポキシ系などの樹脂に密着させて構成されたものであり、この積層板１５は充填樹脂１４を充填する際に浮遊するのを防止するため、あらかじめ取り付け用穴を介してビス等によりコンデンサケース１１に固定しているものである。   Further, the laminate 15 is configured by adhering a metal foil having a thickness of tens of microns or more, such as copper or aluminum, to an epoxy resin or the like. In order to prevent floating when filling the capacitor case, it is fixed to the capacitor case 11 with a screw or the like in advance through a mounting hole.

このように構成された従来のケースモールド型コンデンサは、金属箔と樹脂を密着した積層板１５を水分が最も浸入しやすいコンデンサケース１１の開口面に配置した構成により、時間経過中に種々の環境条件下で浸入する水分を遮断することができ、わずかに積層板１５で覆い尽くされていない箇所から水分が浸入する経路が残されるだけであるためにコンデンサ素子１２へ水分が到達する時間を大幅に遅延することができるようになり、コストパフォーマンスの高い耐環境タイプのケースモールド型コンデンサを提供することができるというものであった。   The conventional case mold type capacitor configured as described above has a configuration in which the laminated plate 15 in which the metal foil and the resin are in close contact with each other is disposed on the opening surface of the capacitor case 11 in which moisture is most likely to enter. Moisture that permeates under conditions can be blocked, and only a path for moisture to enter from a portion that is not completely covered by the laminated plate 15 is left, so that the time for moisture to reach the capacitor element 12 is greatly increased. Therefore, it is possible to provide an environment-resistant case mold capacitor with high cost performance.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−３３８４２４号公報 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2003-338424 A

しかしながら上記従来のケースモールド型コンデンサを実車に搭載する際には、図６に示すように、別途準備された独立したノイズ除去用コンデンサ１６を金具１３に共締めする等して外付けすることにより、図７に示すような回路を構成して使用されるものであることから、スペース面で大型化し、かつ、コストアップになるため、このようなノイズ除去用コンデンサ１６をケースモールド型コンデンサに内蔵してほしいというユーザー側からの強い要望があるものの、このようにすればケースモールド型コンデンサが大型化してコストアップになるという課題があった。   However, when the conventional case mold type capacitor is mounted on an actual vehicle, as shown in FIG. 6, an independent noise removing capacitor 16 prepared separately is externally attached to the metal fitting 13 together. Since the circuit shown in FIG. 7 is configured and used, the space is increased in size and the cost is increased. Therefore, such a noise removing capacitor 16 is built in the case mold type capacitor. Although there is a strong request from the user side to do so, there is a problem that the case mold type capacitor is increased in size and the cost is increased.

本発明はこのような従来の課題を解決し、ノイズ除去用コンデンサを内蔵しても大型化してコストアップになることがない、小型で安価なケースモールド型コンデンサを提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a small and inexpensive case mold type capacitor that does not increase in size and increase in cost even if a noise removing capacitor is incorporated. It is.

上記課題を解決するために本発明は、複数の金属化フィルムコンデンサを一端に外部接続用の端子部を設けた一対のバスバーで接続し、これらをケース内に収容して少なくとも上記バスバーの端子部を除いて樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサにおいて、上記ケース開口部側に位置する金属化フィルムコンデンサの電極に接続された一方のバスバー上に絶縁基板の片面に導体層を設けた保護板を配設し、かつ、この保護板に設けられた導体層に他方のバスバーを接続することにより、保護板の片面に設けた導体層と保護板下面の一方のバスバー間に容量を発現するコンデンサを形成した構成のものである。   In order to solve the above problems, the present invention connects a plurality of metallized film capacitors with a pair of bus bars each provided with a terminal portion for external connection at one end, and accommodates them in a case to at least the terminal portions of the bus bar. In a case-molded capacitor that is resin-molded except for a protective plate with a conductor layer provided on one side of the insulating substrate on one bus bar connected to the electrode of the metallized film capacitor located on the case opening side. In addition, by connecting the other bus bar to the conductor layer provided on the protective plate, a capacitor that expresses a capacitance was formed between the conductor layer provided on one side of the protective plate and the one bus bar on the lower surface of the protective plate. It is a thing of composition.

以上のように本発明によるケースモールド型コンデンサは、保護板を利用してコンデンサを形成することができるため、このコンデンサをノイズ除去用コンデンサとして用いることにより、大型化やコストアップすることなくノイズ除去用コンデンサを内蔵することができ、しかも保護板が防湿板としての機能も発揮できるために耐湿性にも優れたケースモールド型コンデンサを提供することができるという効果が得られるものである。   As described above, the case mold type capacitor according to the present invention can form a capacitor by using a protective plate. Therefore, by using this capacitor as a noise removing capacitor, noise can be removed without increasing the size and cost. In addition, since the protective plate can also function as a moisture-proof plate, it is possible to provide a case mold type capacitor having excellent moisture resistance.

（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。 (Embodiment)
Hereinafter, the invention described in the entire claims of the present invention will be described by using embodiments.

図１は本発明の一実施の形態によるケースモールド型コンデンサの構成を示した斜視図、図２は同正面図、図３は図２の破線部分を拡大した要部正面図であり、図１〜図３においては構成を分かり易くするためにケースならびにモールド樹脂を省略して記載したものである。また、図４は同ケースモールド型コンデンサの回路図、図５（ａ）、（ｂ）は同ケースモールド型コンデンサのバスバーの構成を分かり易くするために示した上面側からの斜視図と下面側からの斜視図である。   1 is a perspective view showing a configuration of a case mold type capacitor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the same, FIG. 3 is a front view of an essential part in which a broken line portion of FIG. In FIG. 3, the case and the mold resin are omitted for easy understanding of the configuration. FIG. 4 is a circuit diagram of the case mold type capacitor, and FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a lower side of the case mold type capacitor in order to make the configuration of the bus bar easier to understand. FIG.

図１〜図３において、１は金属化フィルムコンデンサであり、この金属化フィルムコンデンサ１は、図示しない誘電体フィルム上に金属蒸着電極を形成した一対の金属化フィルムを上記金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向するように巻回することにより素子を作製し、この素子の両端面に金属溶射によって図示しない一対のメタリコン電極（Ｐ極、Ｎ極）を形成して構成されているものである。   1 to 3, reference numeral 1 denotes a metallized film capacitor. The metallized film capacitor 1 is composed of a pair of metallized films in which metal vapor-deposited electrodes are formed on a dielectric film (not shown). An element is manufactured by winding so as to face each other through a film, and a pair of metallicon electrodes (P and N poles) (not shown) are formed on both end faces of the element by metal spraying. is there.

２、３は一対のバスバー、２ａ、３ａはこの一対のバスバー２、３の一端に夫々設けられた外部接続用の端子部であり、このバスバー２、３は上記金属化フィルムコンデンサ１を複数個（本実施の形態においては８個）並べた状態で金属化フィルムコンデンサ１の両端面に形成された一対のメタリコン電極（Ｐ極とＮ極）に図示しない半田付け部を介して夫々半田付け接続されており、これにより複数個の金属化フィルムコンデンサ１を並列接続しているものである。   Reference numerals 2 and 3 are a pair of bus bars, 2a and 3a are external connection terminal portions provided at one ends of the pair of bus bars 2 and 3, respectively. (Eight in the present embodiment) Soldering connection to a pair of metallicon electrodes (P and N poles) formed on both end faces of the metallized film capacitor 1 in a lined state via soldering portions (not shown). Thus, a plurality of metallized film capacitors 1 are connected in parallel.

なお、本実施の形態においては、上記金属化フィルムコンデンサ１の両端面に接続された一対のバスバー２、３は、図示しないケースの開口部側にバスバー２が、同ケースの内底面側にバスバー３が配置されるようにしているものである。   In the present embodiment, the pair of bus bars 2 and 3 connected to both end faces of the metallized film capacitor 1 have a bus bar 2 on the opening side of the case (not shown) and a bus bar on the inner bottom side of the case. 3 is arranged.

４は絶縁基板４ａの片面に導体層４ｂを形成して構成された保護板であり、本実施の形態においては、上記絶縁基板４ａにエポキシ樹脂板を用い、導体層４ｂに銅箔を用い、これらを接合することにより保護板４を作製したものである。そしてこの保護板４を、上記図示しないケース開口部側に配置された一方のバスバー２上に絶縁基板４ａが当接するようにして配置し、図示はしないが予め取り付け用穴を介してビスによりケースに固定するようにしたものであり、これにより、図示しないケース内にモールド樹脂を充填する際に保護板４が浮遊しないようにしているものである。   4 is a protective plate formed by forming a conductor layer 4b on one side of the insulating substrate 4a. In the present embodiment, an epoxy resin plate is used for the insulating substrate 4a, and a copper foil is used for the conductor layer 4b. The protective plate 4 is produced by joining them. The protective plate 4 is arranged so that the insulating substrate 4a is in contact with the one bus bar 2 arranged on the case opening side (not shown). In this way, the protective plate 4 is prevented from floating when a mold resin is filled in a case (not shown).

３ｂは上記一対のバスバー２、３のうち、他方のバスバー３に設けた接続部であり、この接続部３ｂを上記保護板４の片面に設けた導体層４ｂに半田付けすることにより、バスバー３と導体層４ｂを電気的に接続しているものである。   3b is a connection portion provided on the other bus bar 3 of the pair of bus bars 2 and 3, and the connection portion 3b is soldered to the conductor layer 4b provided on one surface of the protective plate 4 so that the bus bar 3 And the conductor layer 4b are electrically connected.

このような構成にすることにより、図４に示すように、保護板４（図中の破線部分）の片面に設けられた導体層４ｂにはバスバー３（Ｎ極）が接続され、保護板４の下面側にはバスバー２（Ｐ極）が配置されているため、絶縁基板４ａを介して異極どうしが対向した構成となり、これにより、容量Ｃを発現するコンデンサが形成されることになる。   With this configuration, as shown in FIG. 4, the bus bar 3 (N pole) is connected to the conductor layer 4 b provided on one side of the protection plate 4 (broken line portion in the figure), and the protection plate 4. Since the bus bar 2 (P pole) is disposed on the lower surface side of the, a configuration in which the different poles face each other through the insulating substrate 4a is formed, thereby forming a capacitor that develops the capacitance C.

従って、このように保護板４を利用して形成される容量Ｃを発現するコンデンサをノイズ除去用コンデンサとして用いるようにすれば、ノイズ除去用コンデンサとして独立したものを用いなくても良くなり、しかも図示しないケース内に樹脂モールドすることができるため、大型化したり、コストアップしたりすることもなく、しかも保護板４が防湿板としての機能も発揮できるために耐湿性にも優れたケースモールド型コンデンサを提供することができるという格別の効果を奏するものである。   Therefore, if the capacitor that expresses the capacitance C formed using the protective plate 4 is used as a noise removing capacitor, it is not necessary to use an independent noise removing capacitor. Since it can be resin-molded in a case (not shown), it does not increase in size or cost, and the protective plate 4 can also function as a moisture-proof plate, so that it is also excellent in moisture resistance. There is a special effect that a capacitor can be provided.

また、このようにして得られる保護板４を利用したコンデンサは、導体層４ｂの面積や対向するバスバー２（Ｐ極）の面積等を変化させることにより、発現する容量Ｃを調整することができるため、設計自由度も大きく、ノイズ除去用コンデンサのみならず、スナバ用コンデンサ等としても利用可能なものである。   Further, the capacitor using the protective plate 4 obtained in this way can adjust the expressed capacitance C by changing the area of the conductor layer 4b and the area of the bus bar 2 (P pole) facing each other. Therefore, the degree of freedom in design is great, and it can be used not only as a noise removing capacitor but also as a snubber capacitor.

以上のように本発明によるケースモールド型コンデンサは、保護板を利用して形成したコンデンサをノイズ除去用コンデンサとして用いることにより、大型化やコストアップすることなくノイズ除去用コンデンサをケース内に内蔵することができ、しかも耐湿性にも優れたケースモールド型コンデンサを提供することができるという格別の効果を奏するものである。   As described above, the case mold type capacitor according to the present invention uses a capacitor formed using a protective plate as a noise removing capacitor, so that the noise removing capacitor is built in the case without increasing the size and cost. In addition, it is possible to provide a case mold type capacitor that is excellent in moisture resistance and has an exceptional effect.

なお、本実施の形態においては、上記絶縁基板４ａの片面に導体層４ｂを形成して構成された保護板４として、エポキシ樹脂板に銅箔を接合したものを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁基板と導体層のあらゆる組み合わせのものを用いることができ、その効果も同様のものが得られるものである。   In the present embodiment, the protective plate 4 formed by forming the conductor layer 4b on one side of the insulating substrate 4a has been described as an example in which a copper foil is bonded to an epoxy resin plate. The invention is not limited to this, and any combination of an insulating substrate and a conductor layer can be used, and the same effect can be obtained.

また、上記保護板４はケースの開口部側に配置されたバスバー２上に配置した構成を例にして説明したが、保護板４による耐湿性向上の効果が得られなくても良ければ、保護板４をどの場所に配置しても良いものである。   Moreover, although the said protective plate 4 demonstrated as an example the structure arrange | positioned on the bus-bar 2 arrange | positioned at the opening part side of a case, if the effect of the moisture-proof improvement by the protective plate 4 does not need to be acquired, it will protect. The plate 4 may be arranged at any place.

本発明によるケースモールド型コンデンサは、小型で低価格、かつ耐湿性に優れるという効果を有し、特に、高信頼性と小型・低価格化が要求される自動車用のコンデンサ等として有用である。   The case mold type capacitor according to the present invention has an effect of being small, low in price, and excellent in moisture resistance, and is particularly useful as a capacitor for automobiles that require high reliability, small size, and low price.

本発明の一実施の形態によるケースモールド型コンデンサの構成を示した斜視図The perspective view which showed the structure of the case mold type capacitor by one embodiment of this invention 同正面図Front view 同図２の破線部分を拡大した要部正面図The principal part front view which expanded the broken-line part of the same FIG. 同ケースモールド型コンデンサの回路図Circuit diagram of the same case mold type capacitor （ａ）同バスバーの構成を示すための上面側からの斜視図、（ｂ）同下面側からの斜視図(A) The perspective view from the upper surface side for showing the structure of the bus bar, (b) The perspective view from the lower surface side （ａ）従来のケースモールド型コンデンサの構成を示した平面図、（ｂ）同断面図(A) The top view which showed the structure of the conventional case mold type capacitor, (b) The same sectional view 従来のケースモールド型コンデンサの回路図Circuit diagram of conventional case mold type capacitor

符号の説明Explanation of symbols

１ 金属化フィルムコンデンサ
２、３ バスバー
２ａ、３ａ 端子部
３ｂ 接続部
４ 保護板
４ａ 絶縁基板
４ｂ 導体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metallized film capacitor 2, 3 Bus bar 2a, 3a Terminal part 3b Connection part 4 Protection board 4a Insulation board 4b Conductive layer

Claims (2)

複数の金属化フィルムコンデンサを一端に外部接続用の端子部を設けた一対のバスバーで接続し、これらをケース内に収容して少なくとも上記バスバーの端子部を除いて樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサにおいて、上記ケース開口部側に位置する金属化フィルムコンデンサの電極に接続された一方のバスバー上に絶縁基板の片面に導体層を設けた保護板を配設し、かつ、この保護板に設けられた導体層に他方のバスバーを接続することにより、保護板の片面に設けた導体層と保護板下面の一方のバスバー間に容量を発現するコンデンサを形成したケースモールド型コンデンサ。 In a case mold type capacitor in which a plurality of metallized film capacitors are connected by a pair of bus bars provided with terminal portions for external connection at one end, and these are accommodated in a case and at least the terminal portions of the bus bars are removed and resin molded. A protective plate provided with a conductor layer on one side of the insulating substrate is disposed on one bus bar connected to the electrode of the metallized film capacitor located on the case opening side, and provided on the protective plate. A case mold type capacitor in which a capacitor that expresses a capacitance is formed between a conductor layer provided on one surface of a protective plate and one bus bar on the lower surface of the protective plate by connecting the other bus bar to the conductive layer. 保護板の片面に設けた導体層と保護板下面の一方のバスバー間に形成されたコンデンサをノイズ除去用コンデンサとして用いた請求項１に記載のケースモールド型コンデンサ。 The case mold type capacitor according to claim 1, wherein a capacitor formed between a conductor layer provided on one surface of the protective plate and one bus bar on the lower surface of the protective plate is used as a noise removing capacitor.
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