JP4438930B2

JP4438930B2 - Film capacitor and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4438930B2
Application number: JP2003189723A
Authority: JP
Inventors: 晴之高橋; 幸雄五十嵐; 孝司縄野; 晃弘古澤; 准一郎迎田
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: JP2005026424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は誘電体フィルムに金属を蒸着したメタライズドフィルムを巻回して形成したフィルムコンデンサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体材料からなるベースフィルムの上に金属を蒸着して形成したメタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサが実用化されている。このようなメタライズドフィルムコンデンサには、１枚のベースフィルムの両面に金属蒸着したメタライズドフィルムと誘電体材料からなるベースフィルムを重ね併せて巻回する構造のものや、ベースフィルムの片面にのみ金属蒸着したメタライズドフィルムを２枚重ね併せて巻回する構造のものがある。
【０００３】
ところで、メタライズドフィルムを巻回すると、ベースフィルムの端部ではメタライズド部分がベースフィルム端部にまで形成されているため、メタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサは、メタライズドフィルムの巻き始め部及び巻き終わり部でそれぞれショートが発生するおそれがある。
【０００４】
そのため、一般的には、メタライズドフィルムの端部では、バーンオフ法等により、蒸着した金属を剥離してベースフィルムを露出させ、この金属を剥離したベースフィルムの部分を保護フィルムとして巻回することにより、メタライズドフィルムの端部でのショートを防止していた。
【０００５】
このようなバーンオフに関する技術は特開平１０−２０８９７３号公報に記載がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２０８９７３号公報
【０００７】
しかしながら、この方法によると、メタライズドフィルムから金属を剥離する工程が必要となり、工程が煩雑なものとなる。さらに、メタライズドフィルムの金属を剥離してベースフィルムを保護フィルムと使用する部分は、コンデンサの静電容量には寄与しないが、高価なメタライズドフィルムを加工して保護フィルムとして使用することは、フィルムコンデンサのコストの増加を引き起こす要因ともなる。
【０００８】
また、近年はフィルムコンデンサの分野においても小形化の要請が大きい。そこで、フィルムコンデンサでコンデンサの体積あたりの静電容量の増加を図ろうとした場合、メタライズドフィルムのベースフィルムの厚さを薄くすることが効果的である。しかし、同時にベースフィルムの強度も低下してしまうため、バーンオフ時にフィルムを傷つけてしまうと、ベースフィルムが破断してしまうおそれもでてくる。
【０００９】
そこで、バーンオフ法を行うことなくメタライズドフィルムの巻き始め部及び巻き終わり部でのショート発生を防止する方法として、メタライズドフィルムの巻き始め部および巻き終わり部に絶縁体フィルムを配置して、ショートを防止することも行われている。
【００１０】
このようなフィルムコンデンサは、例えば図１１（ａ）に示すように、２枚の絶縁体フィルム２を重ね合わせて数回巻回した後に、絶縁体フィルム２の巻回体３に２枚のメタライズドフィルム１を挿入して巻回していく。そして、図１１（ｂ）に示すように、メタライズドフィルム１を所定回巻回した後に、メタライズドフィルムの端部の絶縁を図ることを目的として、メタライズドフィルム１の巻回体３に、さらに別の２枚の絶縁フィルム４を挿入して、さらに巻回していくことにより製造されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の一般的な絶縁体フィルムを数回巻回してから、巻回途中の絶縁体フィルムの間にメタライズドフィルムを挿入して、さらにメタライズドフィルムを巻回していく方法により製造しようとすると、次のような問題が発生した。
【００１２】
近年のフィルムコンデンサの小形化の要請により、メタライズドフィルムのベースフィルムとして、フィルム厚さが３μｍ以下のものが用いられるようになってきている。このようなフィルム厚さが３μｍ程度の厚さのものをベースフィルムとした場合、フィルムが極めて薄いものとなり、フィルム自体には、いわゆる「腰」がなくなる。そのため、絶縁フィルムを所定回数巻回した後、その絶縁体フィルムの間に誘電体フィルムを挿入して、さらに巻回する方法により製造しようとすると、フィルムには「腰」が無いため、絶縁体フィルムに対し所定位置に挿入することが難しくなる。さらに、絶縁体フィルムに対して、所定位置からずれた位置に挿入されると、静電気により絶縁フィルムとメタライズドフィルムが密着してしまい、適正な位置に修正することも困難になり、結果としてコンデンサ素子の巻きずれが発生したりするという問題があった。
【００１３】
同様に、巻回した素子の巻き終わり部においても、メタライズドフィルムに絶縁体フィルムを挿入しようとした際に、メタライズドフィルムに「しわ」が生じてしまうおそれがあり、絶縁体フィルムの挿入には細心の注意を払う必要があった。
【００１４】
そこで、この発明では、３μｍ以下の薄いベースフィルムを用いたメタライズドフィルムコンデンサにおいても、簡易な構成でメタライズドフィルムの端部でのショートを防止するとともに、製造の容易な製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、誘電体フィルムの表面に金属を蒸着したメタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサにおいて、前記メタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続して巻回し、該絶縁体フィルムの巻回体を巻き芯としてメタライズドフィルムを巻回したコンデンサ素子を用いたことを特徴とするフィルムコンデンサである。
【００１６】
金属蒸着層が形成されていない絶縁フィルムを巻回して巻回体を作成しておき、この絶縁体フィルムの端部にメタライズドフィルムを接続して巻回して、巻回体に巻き取られるようにメタライズドフィルムを巻回していくことにより、絶縁体フィルムがコンデンサ素子の内周を覆うように構成され、メタライズドフィルムの端部でのショートを防止することができる。また、メタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続してあるので、メタライズドフィルムの巻回時に、メタライズドフィルムの張力を加えながら巻回することができ、メタライズドフィルムの巻きずれを防止することができる。
【００１７】
本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフィルムコンデンサにおいて、メタライズドフィルムの巻き終わり部位に絶縁体フィルムを固定接続して接続して巻回し、絶縁体フィルムがコンデンサ素子の外周を覆うようにしてなるフィルムコンデンサである。
【００１８】
メタライズドフィルムの巻き終わり部分にも、金属蒸着層が形成されていない絶縁フィルムを接続して巻回し、絶縁体フィルムがコンデンサ素子の外周を覆うように構成することにより、メタライズドフィルムの端部でのショートを防止することができる。また、メタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続してあるので、巻回した素子の巻き終わり部においても、メタライズドフィルムに連続して絶縁体フィルムを巻回することができ、メタライズドフィルムに「しわ」が生じてしまうことがない。
【００１９】
本願の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載のフィルムコンデンサにおいて、前記絶縁体フィルムは前記メタライズドフィルムよりも厚いフィルムを用いたことを特徴とする。
【００２０】
絶縁体フィルムとして、メタライズドフィルムよりも厚いフィルムを用いると、巻き始め部においては、絶縁体フィルムを巻回した巻回体を巻き芯として用いることができる。すなわち、厚さの厚いフィルムを用いることにより、巻き芯の部分の強度が強いため薄いメタライズドフィルムを巻回していくことも容易となる。また、巻き終わり部においては、厚さの厚い絶縁体フィルムが素子の外周を覆うことにより、巻回した素子を保護することができ、メタライズドフィルムの損傷を防止することができる。
【００２１】
本願の請求項４に係る発明は、誘電体フィルムの表面に金属を蒸着したメタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサの製造方法において、絶縁体フィルムを所定回巻回した後、該絶縁体フィルムの端部にメタライズドフィルムを接合して固定し、その後にメタライズドフィルムに張力を加えながら巻回することを特徴とするフィルムコンデンサの製造方法である。
【００２２】
金属蒸着層が形成されていない絶縁体フィルムを巻き始め部分に予め巻回しておき、この絶縁体フィルムの端部にメタライズドフィルムを接続して巻回して、絶縁体フィルムをコンデンサ素子の内周を覆うように構成することより、メタライズドフィルムの端部でのショートを防止することができる。また、メタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続してあるので、メタライズドフィルムの巻回時に、メタライズドフィルムに張力を加えながら巻回することができる。このため、メタライズドフィルムに「しわ」が生じることを防止でき、メタライズドフィルムの巻きずれがなくなる。
【００２３】
本願の請求項５に係る発明は、請求項４に記載のフィルムコンデンサの製造方法において、誘電体フィルムの表面に金属を蒸着したメタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサの製造方法において、メタライズドフィルムを所定回巻回した後、該メタライズドフィルムの端部に絶縁体フィルムを接合して固定し、その後に巻回することを特徴とするフィルムコンデンサの製造方法である。
【００２４】
メタライズドフィルムの巻き終わり部分にも、金属蒸着層が形成されていない絶縁フィルムを接続して巻回することにより、メタライズドフィルムの端部でのショートを防止することができる。また、メタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続してあるので、巻回した素子の巻き終わり部においても、メタライズドフィルムに連続して絶縁体フィルムを巻回することができ、メタライズドフィルムに「しわ」が生じてしまうことがない。
【００２５】
本願の請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５のいずれかに記載のフィルムコンデンサの製造方法において、前記絶縁体フィルムとして、メタライズドフィルムよりも厚いフィルムを用いたことを特徴とする。
【００２６】
絶縁体フィルムとして、メタライズドフィルムよりも厚いフィルムを用いると、巻き始め部においては、絶縁体フィルムを巻回した部分を巻き芯として用いることができる。厚さの厚いフィルムを用いることにより、巻き芯の部分の強度が強いため薄いメタライズドフィルムを巻回していくことも容易となる。また、巻き終わり部においては、絶縁体フィルムが素子全体を周回することにより、巻回した素子を保護することができ、メタライズドフィルムの損傷を防止することができる。
【００２７】
請求項７に係る発明は、メタライズドフィルムと絶縁体フィルムの接合固定方法として、メタライズドフィルム側を絶縁体フィルムへ溶着させて接合したことを特徴とする。
【００２８】
厚さの薄いメタライズドフィルム側を溶解して、より厚さの厚い絶縁体フィルムの溶着すると、溶着する際のエネルギーの省力化を図ることができるとともに、溶着作業の簡易化を図ることができる。なお、メタライズドフィルムを絶縁体フィルムへ溶着させる際は、ベースフィルムの片面にのみ金属蒸着したメタライズドフィルムを用い、メタライズドフィルムのベースフィルム側を絶縁体フィルムと当接させて溶着することが好ましい。このようにすると、溶着する際のエネルギーのより一層の省力化を図ることができるとともに、フィルム端部でのショートをより確実に防止することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
この発明は、誘電体フィルムの表面に金属を蒸着してなるメタライズドフィルムを巻回してなるフィルムコンデンサにおいて、このメタライズドフィルムの巻き始め部位に絶縁体フィルムを固定接続して巻回し、コンデンサ素子の内周を絶縁体フィルムが覆うようにしてなるフィルムコンデンサである。すなわち、図１に示すように、第１の絶縁体フィルム２を２枚重ねて所定回数巻回した後に、第１の絶縁体フィルム２の端部にメタライズドフィルム１をそれぞれ固定接続（接続部位を図中で符号５として示す）して、さらに巻回することによりコンデンサ素子の内周を絶縁体フィルム２が覆うようにコンデンサ素子を形成し、さらに所定のメタリコン処理、外部端子の接続、外装を施したものである。
【００３１】
また、この発明は、誘電体フィルムの表面に金属を蒸着してなるメタライズドフィルムを巻回してなるフイルムコンデンサにおいて、メタライズドフィルムの巻き終わり部位に絶縁体フィルムを固定接続し、絶縁体フィルムがコンデンサ素子の外周を覆うようにしてなるフィルムコンデンサである。すなわち、図２に示すように、メタライズドフィルム１を２枚重ねて所定回巻回した後に、メタライズドフィルム１の端部に第２の絶縁体フィルム４をそれぞれ固定接続して（接続部位を図中で符号５として示す）、さらに巻回することにより絶縁体フィルムがコンデンサ素子の外周を覆うようにコンデンサ素子を形成し、さらに所定のメタリコン処理、外部端子の接続、外装を施したものである。なお、このコンデンサ素子の巻き始めの部位は、前述したように第１の絶縁体フィルム２を所定回巻回したものに、メタライズドフィルム１をそれぞれ固定接続して巻回したものであっても良い。
【００３２】
このようなフィルムコンデンサは、例えば次のようにして製造することができる。
【００３３】
図３に示すように、まず、それぞれのリール１１に巻き取られた厚さが５μｍの第１の絶縁体フィルム２を２枚重ね併せて、さらに巻回チャック１３で第１の絶縁体フィルム２を挟み込む。そして、この巻回チャック１３を回転させて第１の絶縁体フィルム２を巻回する。この第１の絶縁体フィルム２は厚さが５μｍと比較的厚いものであるため、フィルムには腰があり、絶縁体フィルムを巻回して形成した巻回体３の強度も比較的強いものとなる。そのため、この第１の絶縁体フィルム２を巻回して形成した巻回体３が、後に説明するメタライズドフィルムを巻回する際に巻き芯としての機能を果たすようになる。
【００３４】
次に、図４に示すように、第１の絶縁体フィルム２を所定回数巻回した後、巻回を中断し、リール１２よりそれぞれ引き出したメタライズドフィルム１を第１の絶縁体フィルム２に重ね合わせる。このメタライズドフィルム１は、厚さが２．８μｍのＰＰ（ポリプロピレン）フィルムの片面にのみアルミニウムを１００〜１５０Åの厚さに蒸着したもので、第１の絶縁体フィルム２と同じ幅に形成してある。メタライズドフィルム１と第１の絶縁体フィルム２を重ね合わせるには、図４に示すように、メタライズドフィルム１と第１の絶縁体フィルム２の両側より押圧部材１７、１７を押し当てて重ね合わせることができる。この押圧部材１７は、図中では上下方向に移動するように構成されており、フィルムとの当接部はローラーとして構成したものである。なお、この図でメタライズドフィルム１の金属蒸着面は、図中でメタライズドフィルム１の上面に形成されている。
【００３５】
そして、図５に示すように、第１の絶縁体フィルム２にメタライズドフィルム１を溶着する。溶着の際には、メタライズドフィルム１側から第１の絶縁体フィルム２に側に対して、熱圧着治具１４を押し当てて、熱溶着する。なお、この図では、符号１５は熱圧着治具のプレス圧を受け止めるためのベースである。このようにメタライズドフィルム１側から第１の絶縁体フィルム２に対して熱溶着すると、メタライズドフィルム１の厚さは２．８μｍと薄いため、メタライズドフィルム１のＰＰフィルムの部分は完全に溶解するものの、第１の絶縁体フィルム２は厚さが５μｍと厚いため、第１の絶縁体フィルム２の厚さ方向の途中までの穴が形成される。このように、第１の絶縁フィルム２として厚いものを用い、厚さの薄いメタライズドフィルム１側から熱圧着治具１４を押し当てて、メタライズドフィルム１を溶解して溶着すると、厚さの薄いメタライズドフィルム１を溶解するだけで済むので、溶着のためのエネルギーの省力化を図ることができる。
【００３６】
次いで、図６に示すように、第１の絶縁体フィルム２とメタライズドフィルム１の溶着部位の近傍で、第１の絶縁体フィルム２を切断する。切断の方法は任意であるが、例えば、第１の絶縁体フィルム２にカッター部材を１６押し当てて切断することができる。
【００３７】
この後、図７に示すように、メタライズドフィルム１に所定の張力を加えつつ、巻回チャック１３を回転して巻回を続ける。メタライズドフィルム１は第１の絶縁体フィルム２に固定接続されているため、メタライズドフィルム１に張力を加えることが容易であり、メタライズドフィルム１を「しわ」が生じない状態として巻回していくことができる。すなわち、メタライズドフィルム１に張力を加えるには、メタライズドフィルム１を巻回収納しているリール１２を所定の負荷を加えないと回転しないようにしておき、このような状態で巻回チャック１３を巻回させることにより、巻回体３に巻き取られるメタライズドフィルム１には張力を加わることになる。なお、リール１２を回転させるための負荷の大きさを調整することにより、メタライズドフィルム１に加わる張力を調整することもできる。
【００３８】
また、メタライズドフィルム１を巻回していく際には、第１の絶縁体フィルム２の巻回体３が巻き芯としての機能を果たし、厚さが薄く腰が無いメタライズドフィルム１であっても、巻回するのが容易となる。
【００３９】
そして、メタライズドフィルム１を所定回巻回した後、巻回を中断し、図８に示すように、メタライズドフィルム１に厚さ５μｍの第２の絶縁体フィルム４を熱溶着する。なお、この実施例の中では、第２の絶縁フィルム４は、第１の絶縁フィルム２と同じものを使用している。この第２の絶縁体フィルム４のメタライズドフィルム１への溶着も第１の絶縁体フィルムの溶着と同様に、メタライズドフィルム１側から熱圧着治具１４を押し当てて、熱溶着する方法により行うことができる。
【００４０】
さらに、図９に示すように、メタライズドフィルム１を、メタライズドフィルム１と第２の絶縁体フィルム４の溶着部位の近傍で切断する。この切断も、先に示した第１の絶縁体フィルム２の切断方法と同様に行うことができる。
【００４１】
図１０に示すように、メタライズドフィルムに第２の絶縁体フィルム４を溶着した後、さらに巻回を続け、コンデンサ素子の外周に第２の絶縁体フィルム４が周回するように所定回数巻回する。第２の絶縁体フィルム４を所定回数巻回した際には、第２の絶縁体フィルム４を切断し、その終端を溶着により、コンデンサ素子に固定する。
【００４２】
巻回が終了したコンデンサ素子は、その両端面に溶融金属粒子を吹き付け、金属溶射部（メタリコン）６を形成する。そして、金属溶射部６にそれぞれ外部端子８を取り付ける。さらにコンデンサ素子を樹脂製の外装ケース７に収納し、外装ケース７内を封止樹脂９で充填することにより、外装を施し、図１２に示すようなフィルムコンデンサを完成する。なお、フィルムコンデンサとしての外部端子の形状、および外装方法は上記の実施例に限定されるものではない。
【００４３】
以上のような工程によって、この発明のフィルムコンデンサを製造することができる。
【００４４】
なお、以上の実施例のなかでは、フィルムの素材としてＰＰのものを用いて説明してきたが、ＰＰに限るものでは無く、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いたものでも良い。
【００４５】
【発明の効果】
この発明は次の効果を有する。
【００４６】
１．メタライズドフィルムを用いたフィルムコンデンサとして、簡易な構成でメタライズドフィルムの端部でのショートを防止することができるようになる。
【００４７】
２．ショート防止のために、絶縁体フィルムをメタライズドフィルムとは別のものを用いているため、メタライズドフィルムの蒸着金属を剥離して保護フィルムとする必要がなくなる。このことにより、剥離工程が必要でなくなり、工程が簡易なものとなるとともに、高価なメタライズドフィルムの使用量を減少させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
３．メタライズドフィルムのベースフィルムとして、３μｍ以下の薄いベースフィルムを用いた場合でも、メタライズドフィルムの巻ずれ等を起こすことなく巻回し、コンデンサ素子を形成することができる。そのため、フィルムコンデンサの大容量、小型化の実現を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のフィルムコンデンサの構造を説明するための斜視図である。
【図２】この発明のフィルムコンデンサの構造を説明するための斜視図である。
【図３】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面である。
【図４】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図３の工程に続く工程を示す。
【図５】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図４の工程に続く工程を示す。
【図６】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図５の工程に続く工程を示す。
【図７】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図６の工程に続く工程を示す。
【図８】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図７の工程に続く工程を示す。
【図９】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図８の工程に続く工程を示す。
【図１０】この発明のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、図９の工程に続く工程を示す。
【図１１】従来のフィルムコンデンサの製造方法を説明するための図面で、（ａ）はフィルムコンデンサの巻始めの部位、（ｂ）はフィルムコンデンサのの巻終わりの部位を示す図面である。
【図１２】フィルムコンデンサの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１メタライズドフィルム
２第１の絶縁体フィルム
３巻回体（コンデンサ素子）
４第２の絶縁体フィルム
５接続部位
６金属蒸着部（メタリコン）
７外装ケース
８外部端子
９封止樹脂
１１リール
１２リール
１３巻回チャック
１４熱圧着治具
１５ベース
１６カッター部材
１７押圧部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film capacitor formed by winding a metallized film in which a metal is deposited on a dielectric film, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
A film capacitor formed by winding a metallized film formed by depositing a metal on a base film made of a dielectric material has been put into practical use. Such metallized film capacitors have a structure in which a metallized film deposited on both sides of a single base film and a base film made of a dielectric material are overlapped and wound, or metal deposited on only one side of the base film. There is a structure in which two metallized films are wound together.
[0003]
By the way, when the metallized film is wound, since the metallized portion is formed up to the base film end at the end of the base film, the film capacitor formed by winding the metallized film has the winding start and end of the metallized film. There is a risk that a short circuit will occur in each part.
[0004]
Therefore, in general, at the end of the metallized film, the base film is exposed by peeling the deposited metal by a burn-off method or the like, and the part of the base film from which the metal has been peeled is wound as a protective film. The short circuit at the end of the metallized film was prevented.
[0005]
A technique relating to such burn-off is described in JP-A-10-208973.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-208973
However, according to this method, the process of peeling a metal from a metallized film is required, and the process becomes complicated. Furthermore, the part of the metallized film that peels the metal and uses the base film as the protective film does not contribute to the capacitance of the capacitor. However, processing an expensive metallized film and using it as a protective film is a film capacitor. It also becomes a factor that causes an increase in costs.
[0008]
In recent years, there is a great demand for miniaturization in the field of film capacitors. Therefore, when an attempt is made to increase the capacitance per volume of the capacitor with a film capacitor, it is effective to reduce the thickness of the base film of the metallized film. However, since the strength of the base film also decreases at the same time, if the film is damaged at the time of burn-off, the base film may be broken.
[0009]
Therefore, as a method of preventing the occurrence of short-circuit at the winding start and end of the metallized film without performing the burn-off method, an insulating film is disposed at the winding start and end of the metallized film to prevent short-circuiting. It has also been done.
[0010]
For example, as shown in FIG. 11 (a), such a film capacitor has two metallized films formed on a wound body 3 of the insulator film 2 after the two insulator films 2 are overlapped and wound several times. The film 1 is inserted and wound. And as shown in FIG.11 (b), after winding the metallized film 1 predetermined times, in order to aim at insulation of the edge part of a metallized film, another winding body 3 of the metallized film 1 is provided. It is manufactured by inserting two insulating films 4 and winding them further.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, after winding the conventional general insulator film several times, when trying to manufacture by inserting the metallized film between the insulator film in the middle of winding, and further winding the metallized film, The following problem occurred.
[0012]
Due to the recent demand for miniaturization of film capacitors, a base film of metalized film having a film thickness of 3 μm or less has been used. When such a film having a thickness of about 3 μm is used as the base film, the film becomes extremely thin and the film itself has no so-called “waist”. Therefore, after winding the insulating film a predetermined number of times, inserting the dielectric film between the insulating films, and then trying to manufacture by further winding, the film has no “waist”. It becomes difficult to insert the film at a predetermined position with respect to the film. Furthermore, if the insulating film is inserted at a position deviated from a predetermined position, the insulating film and the metallized film are brought into close contact with each other due to static electricity, and it is difficult to correct the film to an appropriate position. There has been a problem that the winding slippage occurs.
[0013]
Similarly, even at the end of winding of the wound element, there is a possibility that “wrinkles” may occur in the metallized film when the insulator film is inserted into the metallized film. It was necessary to pay attention.
[0014]
Therefore, in the present invention, even in a metallized film capacitor using a thin base film of 3 μm or less, an object is to prevent a short circuit at the end of the metallized film with a simple configuration and to provide a manufacturing method that is easy to manufacture. And
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present application is a film capacitor formed by winding a metallized film on which a metal is deposited on the surface of a dielectric film, and is wound with an insulator film fixedly connected to a winding start portion of the metallized film, A film capacitor using a capacitor element in which a metallized film is wound using a wound body of the insulator film as a winding core.
[0016]
A wound body is created by winding an insulating film in which a metal vapor deposition layer is not formed, and a metallized film is connected to the end of the insulating film and wound so that the wound body can be wound. By winding the metallized film, the insulator film is configured to cover the inner periphery of the capacitor element, and a short circuit at the end of the metallized film can be prevented. In addition, since the insulator film is fixedly connected to the winding start portion of the metallized film, the metallized film can be wound while applying the tension of the metallized film to prevent the metallized film from being unwound. Can do.
[0017]
The invention according to claim 2 of the present application is the film capacitor according to claim 1, wherein the insulator film is fixedly connected to the winding end portion of the metallized film and connected and wound, and the insulator film surrounds the outer periphery of the capacitor element. The film capacitor is made to cover.
[0018]
By connecting and winding an insulating film in which a metal vapor deposition layer is not formed on the winding end portion of the metallized film, the insulating film covers the outer periphery of the capacitor element, so that the end of the metallized film is covered. Short circuit can be prevented. In addition, since the insulator film is fixedly connected to the winding start portion of the metallized film, the insulator film can be continuously wound on the metallized film even at the winding end portion of the wound element. There will be no wrinkles.
[0019]
The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that, in the film capacitor according to claim 1 or 2, the insulator film is a thicker film than the metallized film.
[0020]
When a film thicker than the metallized film is used as the insulator film, a wound body around which the insulator film is wound can be used as the winding core at the winding start portion. That is, by using a thick film, it is easy to wind a thin metallized film because the strength of the core portion is strong. In addition, at the winding end portion, a thick insulating film covers the outer periphery of the element, whereby the wound element can be protected and damage to the metallized film can be prevented.
[0021]
The invention according to claim 4 of the present application relates to a method of manufacturing a film capacitor in which a metallized film having a metal deposited on the surface of a dielectric film is wound, and after the insulator film is wound a predetermined number of times, A film capacitor manufacturing method characterized in that a metallized film is bonded and fixed to an end, and then wound while applying tension to the metallized film.
[0022]
An insulator film on which no metal vapor deposition layer is formed is wound in advance on the winding start portion, and a metallized film is connected to the end of the insulator film and wound to wrap the insulator film around the inner periphery of the capacitor element. By comprising so that it may cover, the short circuit in the edge part of a metallized film can be prevented. Moreover, since the insulator film is fixedly connected to the winding start portion of the metallized film, the metallized film can be wound while applying tension to the metallized film. For this reason, it is possible to prevent “wrinkles” from occurring in the metallized film, and the metallized film is prevented from being wound.
[0023]
The invention according to claim 5 of the present application is the film capacitor manufacturing method according to claim 4, wherein the metallized film is formed by winding a metallized film having a metal deposited on the surface of the dielectric film. After winding a predetermined number of times, an insulator film is joined and fixed to the end of the metallized film, and then wound, and then the film capacitor is produced.
[0024]
A short circuit at the end of the metallized film can be prevented by connecting and winding the insulating film in which the metal vapor deposition layer is not formed at the winding end part of the metallized film. In addition, since the insulator film is fixedly connected to the winding start portion of the metallized film, the insulator film can be continuously wound on the metallized film even at the winding end portion of the wound element. There will be no wrinkles.
[0025]
The invention according to claim 6 of the present application is characterized in that, in the film capacitor manufacturing method according to claim 4 or 5, a film thicker than a metallized film is used as the insulator film. .
[0026]
When a film thicker than the metallized film is used as the insulator film, a portion around which the insulator film is wound can be used as a winding core at the winding start portion. By using a thick film, it is easy to wind a thin metallized film because the strength of the core portion is strong. In addition, at the winding end portion, the wound film can be protected by the insulator film circulating around the entire element, and damage to the metallized film can be prevented.
[0027]
The invention according to claim 7 is characterized in that, as a method for bonding and fixing the metallized film and the insulator film, the metallized film side is welded and bonded to the insulator film.
[0028]
When the thinner metallized film side is melted and a thicker insulator film is welded, energy saving at the time of welding can be achieved and the welding work can be simplified. In addition, when welding a metallized film to an insulator film, it is preferable to use the metallized film vapor-deposited only on one side of the base film, and make the base film side of the metallized film contact with the insulator film and weld. If it does in this way, while further saving in energy at the time of welding can be aimed at, the short circuit in the edge part of a film can be prevented more certainly.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
[0030]
The present invention provides a film capacitor formed by winding a metallized film obtained by vapor-depositing a metal on the surface of a dielectric film, and winding an insulating film fixedly connected to a winding start portion of the metallized film. It is a film capacitor formed by covering the periphery with an insulator film. That is, as shown in FIG. 1, after two first insulating films 2 are stacked and wound a predetermined number of times, the metallized film 1 is fixedly connected to the end portions of the first insulating film 2 (connection portions are connected). The capacitor element is formed so that the insulator film 2 covers the inner periphery of the capacitor element by further winding, and further, predetermined metallicon treatment, connection of external terminals, and exterior are performed. It has been applied.
[0031]
The present invention also relates to a film capacitor formed by winding a metallized film formed by depositing metal on the surface of a dielectric film, wherein the insulator film is fixedly connected to a winding end portion of the metallized film, and the insulator film is a capacitor element. It is a film capacitor formed so as to cover the outer periphery. That is, as shown in FIG. 2, after two metallized films 1 are stacked and wound a predetermined number of times, the second insulator film 4 is fixedly connected to the end of the metallized film 1 (the connection site is shown in the figure). In addition, the capacitor element is formed so that the insulator film covers the outer periphery of the capacitor element by further winding, and further, a predetermined metallicon treatment, connection of external terminals, and exterior are applied. Note that the winding start portion of the capacitor element may be a portion obtained by winding the first insulator film 2 a predetermined number of times as described above, and winding the metallized film 1 in a fixed manner. .
[0032]
Such a film capacitor can be manufactured, for example, as follows.
[0033]
As shown in FIG. 3, first, two pieces of the first insulating film 2 having a thickness of 5 μm wound around each reel 11 are overlapped, and the first insulating film 2 is further wound by the winding chuck 13. Is inserted. And this winding chuck | zipper 13 is rotated and the 1st insulator film 2 is wound. Since the first insulator film 2 is relatively thick with a thickness of 5 μm, the film has a waist and the strength of the wound body 3 formed by winding the insulator film is relatively strong. Become. Therefore, the wound body 3 formed by winding the first insulator film 2 functions as a core when winding a metallized film described later.
[0034]
Next, as shown in FIG. 4, after winding the first insulator film 2 a predetermined number of times, the winding is interrupted, and the metallized film 1 drawn out from the reel 12 is overlaid on the first insulator film 2. Match. This metallized film 1 is formed by depositing aluminum in a thickness of 100 to 150 mm only on one side of a PP (polypropylene) film having a thickness of 2.8 μm, and is formed to have the same width as the first insulator film 2. is there. In order to overlap the metallized film 1 and the first insulator film 2, as shown in FIG. 4, the pressing members 17 and 17 are pressed from both sides of the metallized film 1 and the first insulator film 2 to overlap. Can do. The pressing member 17 is configured to move in the vertical direction in the drawing, and the contact portion with the film is configured as a roller. In addition, the metal vapor deposition surface of the metallized film 1 is formed in the upper surface of the metallized film 1 in the figure in this figure.
[0035]
Then, as shown in FIG. 5, the metallized film 1 is welded to the first insulator film 2. At the time of welding, the thermocompression bonding jig 14 is pressed from the metallized film 1 side to the first insulator film 2 side to perform heat welding. In this figure, reference numeral 15 denotes a base for receiving the press pressure of the thermocompression bonding jig. Thus, when heat-welded to the first insulator film 2 from the metallized film 1 side, since the thickness of the metallized film 1 is as thin as 2.8 μm, the PP film part of the metallized film 1 is completely dissolved. Since the first insulator film 2 is as thick as 5 μm, a hole is formed in the middle of the thickness direction of the first insulator film 2. As described above, when the first insulating film 2 is thick and the thermocompression bonding jig 14 is pressed from the thin metallized film 1 side to melt and weld the metallized film 1, the thin metallized film 1 is thin. Since it is only necessary to melt the film 1, energy saving for welding can be achieved.
[0036]
Next, as shown in FIG. 6, the first insulator film 2 is cut in the vicinity of the welded portion between the first insulator film 2 and the metallized film 1. Although the cutting method is arbitrary, for example, the cutter member can be pressed against the first insulator film 2 and cut.
[0037]
Thereafter, as shown in FIG. 7, the winding chuck 13 is rotated while applying a predetermined tension to the metallized film 1 to continue the winding. Since the metallized film 1 is fixedly connected to the first insulator film 2, it is easy to apply tension to the metallized film 1, and the metallized film 1 can be wound in a state where “wrinkles” do not occur. it can. That is, in order to apply tension to the metallized film 1, the reel 12 storing the metallized film 1 is kept from rotating unless a predetermined load is applied, and the winding chuck 13 is wound in such a state. By rotating it, tension is applied to the metallized film 1 wound around the wound body 3. The tension applied to the metallized film 1 can also be adjusted by adjusting the load for rotating the reel 12.
[0038]
Moreover, when winding the metallized film 1, the wound body 3 of the first insulator film 2 functions as a winding core, and even if the metallized film 1 is thin and has no waist, It is easy to wind.
[0039]
And after winding the metallized film 1 predetermined times, winding is interrupted and the 2nd insulator film 4 of thickness 5 micrometers is heat-welded to the metallized film 1 as shown in FIG. In this embodiment, the second insulating film 4 is the same as the first insulating film 2. The second insulator film 4 is welded to the metallized film 1 in the same manner as the first insulator film is welded by pressing the thermocompression bonding jig 14 from the metallized film 1 side. Can do.
[0040]
Furthermore, as shown in FIG. 9, the metallized film 1 is cut in the vicinity of the welded portion between the metallized film 1 and the second insulator film 4. This cutting can also be performed in the same manner as the method for cutting the first insulator film 2 described above.
[0041]
As shown in FIG. 10, after the second insulator film 4 is welded to the metallized film, the winding is further continued, and the second insulator film 4 is wound around the outer periphery of the capacitor element a predetermined number of times. . When the second insulator film 4 is wound a predetermined number of times, the second insulator film 4 is cut and its end is fixed to the capacitor element by welding.
[0042]
The capacitor element that has been wound is sprayed with molten metal particles on both end surfaces thereof to form a metal sprayed portion (metallicon) 6. And the external terminal 8 is attached to the metal spraying part 6, respectively. Further, the capacitor element is housed in a resin outer case 7, and the outer case 7 is filled with the sealing resin 9 to provide the outer case, thereby completing a film capacitor as shown in FIG. In addition, the shape of the external terminal as a film capacitor and the exterior method are not limited to said Example.
[0043]
The film capacitor of the present invention can be manufactured by the process as described above.
[0044]
In the above embodiments, the PP material has been described as the film material. However, the material is not limited to PP, and PET (polyethylene terephthalate) or the like may be used.
[0045]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0046]
1. As a film capacitor using a metallized film, a short circuit at the end of the metallized film can be prevented with a simple configuration.
[0047]
2. In order to prevent a short circuit, since the insulator film is different from the metallized film, it is not necessary to peel the deposited metal of the metallized film to form a protective film. This eliminates the need for a peeling process, simplifies the process, reduces the amount of expensive metallized film used, and reduces manufacturing costs.
[0048]
3. Even when a thin base film of 3 μm or less is used as the base film of the metallized film, the capacitor element can be formed by winding the metallized film without causing a winding shift or the like. Therefore, it is possible to realize a large capacity and a small size of the film capacitor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of a film capacitor according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining the structure of the film capacitor of the present invention.
FIG. 3 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention.
4 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention and shows a step that follows the step of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention and shows a step that follows the step of FIG. 4;
6 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention, and shows a step that follows the step of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention, and shows a step that follows the step of FIG. 6;
8 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention, and shows a step that follows the step of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention and shows a step that follows the step of FIG. 8;
FIG. 10 is a drawing for explaining the film capacitor manufacturing method of the present invention and shows a step that follows the step of FIG. 9;
11A and 11B are views for explaining a conventional method for manufacturing a film capacitor, wherein FIG. 11A is a drawing showing a winding start portion of the film capacitor, and FIG. 11B is a drawing showing a winding end portion of the film capacitor.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of a film capacitor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metallized film 2 1st insulator film 3 Winding body (capacitor element)
4 Second insulator film 5 Connection site 6 Metal vapor deposition part (metallicon)
7 Exterior case 8 External terminal 9 Sealing resin 11 Reel 12 Reel 13 Winding chuck 14 Thermocompression bonding jig 15 Base 16 Cutter member 17 Pressing member

Claims

In a film capacitor formed by winding a metallized film having a metal deposited on the surface of a dielectric film,
A film capacitor using a capacitor element in which an insulator film is fixedly connected to a winding start portion of the metallized film and wound, and the metallized film is wound around the wound body of the insulator film.

In a film capacitor formed by winding a metallized film on which a metal is deposited on the surface of a dielectric film , the insulator film is fixedly connected to the end of winding of the metallized film, and the insulator film covers the outer periphery of the capacitor element. The film capacitor according to claim 1 is characterized as described above.

The film capacitor according to claim 1, wherein the insulator film is a thicker film than the metallized film.

In a method of manufacturing a film capacitor formed by winding a metallized film having a metal deposited on the surface of a dielectric film, the insulating film is wound a predetermined number of times to form a wound body that becomes a core, and then the insulating film A method for producing a film capacitor, comprising: joining and fixing a metallized film to an end, then winding the metallized film while applying tension, and winding the metallized film around a wound body .

In a method of manufacturing a film capacitor in which a metallized film having a metal vapor deposited on the surface of a dielectric film is wound, the metallized film is wound a predetermined number of times while applying tension, and then an insulator film is bonded to the end of the metallized film. The film capacitor manufacturing method according to claim 4, wherein the insulating film covers the outer periphery of the capacitor element by being wound and then wound.

6. The method for manufacturing a film capacitor according to claim 4, wherein a film thicker than a metallized film is used as the insulator film.

7. The method for producing a film capacitor according to claim 6, wherein the metallized film and the insulator film are bonded and fixed by welding the metallized film side to the insulator film.