金屬化薄膜電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的金屬化薄膜電容器具有金屬化薄膜。金屬化薄膜具有：由電介質(zhì)構(gòu)成的絕緣薄膜、和被設(shè)置在絕緣薄膜的上表面上的金屬蒸鍍電極。金屬蒸鍍電極的端部與絕緣薄膜的端部相一致地延伸并連接到電極端子。金屬化薄膜的金屬蒸鍍電極，具有中央?yún)^(qū)域、和由A1-Zn-Mg合金構(gòu)成，并被設(shè)置在金屬蒸鍍電極的端部，且比中央?yún)^(qū)域更厚的低電阻部。該金屬化薄膜電容器具有高的耐濕性。
【專利說(shuō)明】金屬化薄膜電容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、汽車等中被使用，尤其最適于混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用逆變器電路的平滑用、濾波用、緩沖用的金屬化薄膜電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，從環(huán)保的觀點(diǎn)出發(fā)，所有的電氣設(shè)備由逆變器電路進(jìn)行控制，以推進(jìn)節(jié)能化、高效化。其中，在汽車業(yè)界中，通過(guò)電動(dòng)機(jī)和引擎進(jìn)行行使的混合動(dòng)力車(以下稱作HEV)等被推入市場(chǎng)的、善待地球環(huán)境、與節(jié)能化、高效化有關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)較為活躍。
[0003]這種HEV用的電動(dòng)機(jī)由于使用電壓區(qū)域高達(dá)數(shù)百伏特，因此作為與該電動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)使用的電容器，具有高耐電壓且低損耗的電氣特性的金屬化薄膜電容器備受矚目。進(jìn)而，根據(jù)市場(chǎng)中的無(wú)需維修化的要求，采用壽命極長(zhǎng)的金屬化薄膜電容器的趨勢(shì)也較為顯著。
[0004]該金屬化薄膜電容器一般大致劃分為:將金屬箔用作電極的金屬化薄膜電容器；和將設(shè)置在電介質(zhì)薄膜上的蒸鍍金屬用作電極的金屬化薄膜電容器。其中，將蒸鍍金屬設(shè)為電極(以下稱作金屬蒸鍍電極)的金屬化薄膜電容器較之將金屬箔設(shè)為電極的金屬化薄膜電容器而言，電極所占的體積小，且可謀求小型輕便化。此外，金屬蒸鍍電極具有缺陷部周邊的金屬蒸鍍電極蒸發(fā)、飛濺，電容器的功能進(jìn)行恢復(fù)的特有的自恢復(fù)功能、一般被稱作自我恢復(fù)(selfhealing)性的功能。由于自恢復(fù)功能而使得針對(duì)于絕緣破壞的可靠性高，因此金屬化薄膜電容器被廣泛使用。金屬蒸鍍電極越薄則越易于蒸發(fā)、飛濺，自我恢復(fù)性變得越良好，因此耐電壓變高。
[0005]圖21是以往的金屬化薄膜電容器501的剖視圖。圖22是在金屬化薄膜電容器501中被使用的一對(duì)金屬化薄膜的俯視圖。金屬蒸鍍電極501a和金屬蒸鍍電極501b是通過(guò)在聚丙烯薄膜等電介質(zhì)薄膜502a、502b的單個(gè)面上除去一端的絕緣邊緣503a、503b之后分別蒸渡鋁而形成的。通過(guò)在電介質(zhì)薄膜502a、502b的絕緣邊緣503a、503b的相反側(cè)的端部噴鍍鋅，從而形成了金屬噴鍍電極504a、504b。金屬蒸鍍電極501a、501b與金屬噴鍍電極504a、504b相連接，通過(guò)該結(jié)構(gòu)而將電極引出到外部。
[0006]在金屬蒸鍍電極501a、501b中設(shè)置有通過(guò)油轉(zhuǎn)印形成的不具有金屬蒸鍍電極的非蒸鍍的縫隙505a、505b。金屬蒸鍍電極501a在從形成電容的中央?yún)^(qū)域(有效電極部)的寬度W的大致中央部朝向絕緣邊緣503a的一側(cè)被劃分成:由縫隙505a劃分出的多個(gè)分割電極506a。在從有效電極部的寬度W的大致中央部朝向與絕緣邊緣503a相反的一側(cè)，金屬蒸鍍電極501a位于靠近金屬噴鍍電極504a的一側(cè)。多個(gè)分割電極506a利用熔絲507a而與金屬蒸鍍電極501a并聯(lián)連接。金屬蒸鍍電極501b在從形成電容的中央?yún)^(qū)域的寬度W的大致中央部朝向絕緣邊緣503b的一側(cè)，被縫隙505b劃分成多個(gè)分割電極506b。在從有效電極部的寬度W的大致中央部朝向與絕緣邊緣503b相反的一側(cè)，金屬蒸鍍電極501b位于靠近金屬噴鍍電極504b的一側(cè)。多個(gè)分割電極506b利用熔絲507a而與金屬蒸鍍電極501b并聯(lián)連接。
[0007]在金屬蒸鍍電極501a的與金屬噴鍍電極504a接觸的一側(cè)的端部，形成有局部較厚的低電阻部508a,由此能夠降低連接電阻。在金屬蒸鍍電極501b的與金屬噴鍍電極504b接觸的一側(cè)的端部，形成有局部較厚的低電阻部508b，由此能夠降低連接電阻。低電阻部508a、508b能夠通過(guò)在形成了金屬蒸鍍電極501a、501b之后僅在端部進(jìn)一步蒸渡招、鋅而分別形成。
[0008]在使用鋅的情況下，低電阻部的熔點(diǎn)下降，能夠進(jìn)一步提高與金屬噴鍍電極504a、504b之間的密接性，能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻且高可靠性的金屬化薄膜電容器501。
[0009]與金屬化薄膜電容器501類似的以往的金屬化薄膜電容器已被記載在專利文獻(xiàn)I~3中。
[0010]因?yàn)榻饘僬翦冸姌O非常薄，所以容易因水分而氧化劣化。因此，通常使用樹(shù)脂封裝來(lái)防止水分的浸入，以確保耐濕性能。
[0011]近年來(lái)，針對(duì)金屬化薄膜電容器，強(qiáng)烈要求小型化，且要求使樹(shù)脂封裝變薄。特別是，被搭載于車輛的金屬化薄膜電容器因其設(shè)置位置而被暴露于惡劣的高溫高濕環(huán)境下的情形較多。此外，由于為了確保高耐壓性而需要減小蒸鍍膜厚，因此要求更高的耐濕性能。
[0012]此外，以往的金屬化薄膜電容器501具有自我恢復(fù)性，而且能夠通過(guò)熔絲507a、507b來(lái)減少發(fā)熱。即，關(guān)于金屬蒸鍍電極50la、50Ib中流動(dòng)的電流，越是靠近金屬噴鍍電極504a、504b則值越大,越是遠(yuǎn)離則值越小。因此，在使流動(dòng)的電流逐漸變少的靠近絕緣邊緣503a、503b的一側(cè)，設(shè)置有熔絲507a、507b、分割電極506a、506b，所以能夠減少因流動(dòng)的電流所引起的熔絲507a、50 7b中的發(fā)熱，能夠抑制溫度上升。
[0013]此外，作為使金屬化薄膜電容器501的耐濕性提高的方法，列舉金屬蒸鍍電極使用合金的方法。即，通過(guò)將由鋁、鋅、鎂等多種金屬形成的合金用作電極，從而可以使金屬化薄膜電容器501的耐濕性提高。
[0014]例如，在以鋁為主添加了鎂的合金電極中，根據(jù)下述的(式I)所示那樣的反應(yīng)，能夠降低金屬化薄膜中或者金屬化薄膜表面的水分，從而可以謀求耐濕性的提高。
[0015]Mg+2H20 — Mg(0H)2+H2…(式 I)
[0016]這樣，在使用了合金的電極中，能夠降低作為漏電流因素的水分，能夠使金屬化薄膜電容器501的特性提高。
[0017]然而，被搭載于車輛的金屬化薄膜電容器501針對(duì)于上述那樣的惡劣環(huán)境，縱使是使用了合金的電極，也難以確保充分的耐濕性。
[0018]期望金屬化薄膜電容器501伴隨著小型化而使薄膜變薄。通過(guò)使薄膜變薄，從而會(huì)關(guān)系到耐電壓的下降。
[0019]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0020]專利文獻(xiàn)
[0021]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-134561號(hào)公報(bào)
[0022]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-015848號(hào)公報(bào)
[0023]專利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開(kāi)第2011 / 055517號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]本發(fā)明的金屬化薄膜電容器具有金屬化薄膜。金屬化薄膜具有由電介質(zhì)構(gòu)成的絕緣薄膜、和被設(shè)置在絕緣薄膜的上表面上的金屬蒸鍍電極。金屬蒸鍍電極的端部與絕緣薄膜的端部相一致地延伸并連接到電極端子。金屬蒸鍍電極具有中央?yún)^(qū)域、和由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成，并被設(shè)置在金屬蒸鍍電極的端部、且比中央?yún)^(qū)域更厚的低電阻部。
[0025]該金屬化薄膜電容器具有高的耐濕性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的剖視圖。
[0027]圖2是實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的金屬化薄膜的俯視圖。
[0028]圖3是表示實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的制造方法的簡(jiǎn)要圖。
[0029]圖4是表示實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極的低電阻部的組成的圖。
[0030]圖5是表示實(shí)施方式I中的金屬蒸鍍電極的中央?yún)^(qū)域的組成的圖。
[0031]圖6A是實(shí)施方式I中的金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0032]圖6B是實(shí)施方式I中的其他金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0033]圖7是表示實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的耐濕試驗(yàn)和短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0034]圖8是表示實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的充放電次數(shù)與tan δ的變化率之間的關(guān)系的圖。
[0035]圖9是表示對(duì)實(shí)施方式I中的金屬蒸鍍電極的電阻值進(jìn)行測(cè)定的方法的簡(jiǎn)要圖。
[0036]圖10是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的剖視圖。
[0037]圖11是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的金屬化薄膜的俯視圖。
[0038]圖12Α是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0039]圖12Β是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的其他金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0040]圖13是表示實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極的組成的圖。
[0041]圖14是表示實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器的耐濕試驗(yàn)和短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0042]圖15Α是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器的耐濕試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0043]圖15Β是表示實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器的耐濕試驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。
[0044]圖16是表示實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器的鎂的濃度和電容的減少率的圖。
[0045]圖17Α是本發(fā)明的實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0046]圖17Β是實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的其他金屬蒸鍍電極的放大剖視圖。
[0047]圖18Α是表示實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極的組成的圖。
[0048]圖18Β是表示實(shí)施方式4中的金屬蒸鍍電極的組成的圖。
[0049]圖19是表示實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的漏電流的圖。
[0050]圖20是表示實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的耐電壓的圖。
[0051]圖21是以往的金屬化薄膜電容器的剖視圖。
[0052]圖22是以往的金屬化薄膜電容器的金屬化薄膜的俯視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0053](實(shí)施方式I)
[0054]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001的剖視圖。金屬化薄膜電容器1001具備金屬化薄膜1、2和電極端子6a、6b。金屬化薄膜I具有絕緣薄膜3a和金屬蒸鍍電極4a，金屬蒸鍍電極4a是被設(shè)置在絕緣薄膜3a的上表面103a上的電極。金屬化薄膜2具有絕緣薄膜3b和金屬蒸鍍電極4b，金屬蒸鍍電極4b是被設(shè)置在絕緣薄膜3b的上表面103b上的電極。在圖1所示的實(shí)施方式中，絕緣薄膜3a的下表面203a位于金屬蒸鍍電極4b的上表面104b上、且金屬蒸鍍電極4a隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4b對(duì)置地將金屬化薄膜I層疊在金屬化薄膜2上。被層疊的金屬化薄膜1、2以中心軸1001P為中心進(jìn)行卷繞，如圖1所示，絕緣薄膜3b的下表面203b位于金屬蒸鍍電極4a的上表面104a上，且金屬蒸鍍電極4a隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4b對(duì)置。金屬化薄膜I為正極用的金屬化薄膜，金屬化薄膜2為負(fù)極用的金屬化薄膜。電極端子6a、6b分別與金屬蒸鍍電極4a、4b相連接。金屬化薄膜1、2為了將電極取出到外部，而在中心軸1001P的方向上各錯(cuò)開(kāi)Imm地被層疊。
[0055]在實(shí)施方式I中，絕緣薄膜3a、3b由聚丙烯等電介質(zhì)構(gòu)成。金屬蒸鍍電極4a、4b分別是通過(guò)在絕緣薄膜3a、3b的上表面103a、103b蒸渡作為金屬蒸鍍電極4a、4b的材料的金屬而形成的。金屬化薄膜I具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端301、401。端401位于自端301起沿著中心軸1001P的方向1001a。為了與金屬化薄膜2絕緣，在端401設(shè)置有絕緣邊緣5a。在絕緣邊緣5a未設(shè)置金屬蒸鍍電極4a，絕緣薄膜3a從金屬蒸鍍電極4a露出。在實(shí)施方式I中，絕緣邊緣5a在方向IOOla上的寬度為2mm。金屬化薄膜2具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端302、402。端402位于與自端302起沿著中心軸1001P的方向IOOla相反的方向1001b。為了與金屬化薄膜I絕緣，在端402設(shè)置有絕緣邊緣5b。在絕緣邊緣5b未設(shè)置金屬蒸鍍電極4b，絕緣薄膜3b從金屬蒸鍍電極4b露出。在實(shí)施方式I中，絕緣邊緣5b在方向IOOlb上的寬度為2mm。另外，金屬蒸鍍電極4b也可通過(guò)在絕緣薄膜3a的下表面203a蒸渡作為金屬蒸鍍電極4b的材料的金屬而形成。
[0056]絕緣薄膜3a具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端303a、403a。端403a位于自端303a起的方向1001a。金屬蒸鍍電極4a具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端304a、404a。端404a位于自端304a起的方向1001a。絕緣薄膜3b具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端303b、403b。端403b位于自端303b起的方向1001b。金屬蒸鍍電極4b具有在沿著中心軸1001P的方向上相互位于相反側(cè)的端304b、404b。端404b位于自端304b起的方向1001b。
[0057]金屬蒸鍍電極4a、4b分別與電極端子6a、6b相連接，并被引出到金屬化薄膜電容器1001的外部。在實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001之中，電極端子6a是向被卷繞的金屬化薄膜I的端301、即金屬蒸鍍電極4a的端304a和絕緣薄膜3a的端303a噴鍍鋅等金屬而形成的金屬噴鍍電極。同樣地，電極端子6b是通過(guò)向被卷繞的金屬化薄膜2的端302、即金屬蒸鍍電極4b的端304b和絕緣薄膜3b的端303b噴鍍鋅等金屬而形成的金屬噴鍍電極。
[0058]圖2是金屬化薄膜1、2的俯視圖。金屬蒸鍍電極4a具有隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4b對(duì)置的中央?yún)^(qū)域17a。金屬蒸鍍電極4b具有隔著絕緣薄膜3b而與金屬蒸鍍電極4a對(duì)置的中央?yún)^(qū)域17b。金屬蒸鍍電極4a、4b的中央?yún)^(qū)域17a、17b構(gòu)成了形成電容的有效電極部。
[0059]在金屬蒸鍍電極4a形成有縱邊緣7a以及橫邊緣8a,上述縱邊緣7a以及橫邊緣8a是在中央?yún)^(qū)域17a的方向IOOla的寬度W的實(shí)質(zhì)性中央IOOle與端404a之間形成的縫隙?？v邊緣7a和橫邊緣8a是通過(guò)將油轉(zhuǎn)印到絕緣薄膜3a的上表面103a而形成的，在縱邊緣7a和橫邊緣8a未蒸渡作為金屬蒸鍍電極4a的材料的金屬，露出絕緣薄膜3a的上表面103a。橫邊緣8a在方向IOOla上延伸，縱邊緣7a在與方向IOOla呈直角的方向IOOlc上延伸。縱邊緣7a和橫邊緣8a將金屬蒸鍍電極4a分離成大電極部9a、和多個(gè)分割小電極部10a。金屬蒸鍍電極4a具有大電極部9a、多個(gè)分割小電極部10a、連接大電極部9a和多個(gè)分割小電極部IOa的多個(gè)熔絲11a、以及將多個(gè)分割小電極部IOa相互連接的多個(gè)熔絲12a。大電極部9a位于中央IOOle與端303a之間，延伸到端303a而與電極端子6a相連接。多個(gè)分割小電極部IOa位于從中央IOOle到端403a之間，被配置到絕緣邊緣5a為止。
[0060]多個(gè)分割小電極部IOa通過(guò)多個(gè)熔絲Ila而與大電極部9a并聯(lián)地電連接。彼此相鄰的分割小電極部IOa利用熔絲12a而被并聯(lián)地電連接。
[0061]分割小電極部IOa在方向IOOla上的寬度為有效電極部的寬度W的約I / 4，沿著方向IOOla而配置有2個(gè)分割小電極部10a。但并不限于此，也可沿著方向IOOla而配置有3個(gè)以上的分割小電極部10a。
[0062]當(dāng)使用金屬化薄膜電容器1001時(shí)，在金屬蒸鍍電極4a、4b之間的絕緣的缺陷部分發(fā)生了短路的情況下，由于短路的能量而使得缺陷部分的周邊的金屬蒸鍍電極4a蒸發(fā)、飛濺從而恢復(fù)絕緣的自恢復(fù)功能是金屬化薄膜電容器1001所具有的。通過(guò)該自恢復(fù)功能，即便金屬化薄膜1、2之間的一部分發(fā)生短路，金屬化薄膜電容器1001的功能也會(huì)恢復(fù)。此夕卜，在由于分割小電極部IOa的不良情況而使得分割小電極部IOa中流過(guò)大量的電流的情況下，由于熔絲Ila或者熔絲12a飛濺，因而產(chǎn)生了不良情況的部分的分割小電極部IOa的電連接被切斷，在產(chǎn)生了不良情況的部分的分割小電極部IOa中沒(méi)有流動(dòng)電流，金屬化薄膜電容器1001的電流返回到正常狀態(tài)。
[0063]與金屬蒸鍍電極4a同樣地,在金屬蒸鍍電極4b形成有縱邊緣7b以及橫邊緣8b,上述縱邊緣7b以及橫邊緣8b是在中央?yún)^(qū)域17b的方向IOOlb(IOOla)的寬度W的實(shí)質(zhì)性中央IOOle與端404b之間形成的縫隙。縱邊緣7b和橫邊緣8b是通過(guò)將油轉(zhuǎn)印到絕緣薄膜3b的上表面103b而形成的，在縱邊緣7b和橫邊緣8b未蒸渡作為金屬蒸鍍電極4b的材料的金屬，露出絕緣薄膜3b的上表面103b。橫邊緣8b在方向IOOlb(IOOla)上延伸，縱邊緣7b在方向IOOlc上延伸?？v邊緣7b和橫邊緣8b將金屬蒸鍍電極4b分離成大電極部％、和多個(gè)分割小電極部10b。金屬蒸鍍電極4b具有大電極部9b、多個(gè)分割小電極部10b、連接大電極部9b和多個(gè)分割小電極部IOb的多個(gè)熔絲lib、以及將多個(gè)分割小電極部IOb相互連接的多個(gè)熔絲12b。大電極部9b位于中央IOOle與端303b之間，延伸到端303b而與電極端子6b相連接。多個(gè)分割小電極部IOb位于從中央IOOle到端403b之間，被配置到絕緣邊緣5b為止。
[0064]多個(gè)分割小電極部IOb通過(guò)多個(gè)熔絲Ilb而與大電極部9b并聯(lián)地電連接。彼此相鄰的分割小電極部IOb利用熔絲12b而被并聯(lián)地電連接。金屬蒸鍍電極4b的多個(gè)分割小電極部IOb隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4a的大電極部9a對(duì)置。金屬蒸鍍電極4a的多個(gè)分割小電極部IOa隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4b的大電極部9b對(duì)置。
[0065]分割小電極部IOb在方向IOOlb(IOOla)上的寬度為有效電極部的寬度W的約I /4，沿著方向IOOlb(IOOla)而配置有2個(gè)分割小電極部10b。但并不限于此，也可沿著方向IOOlb而配置有3個(gè)以上的分割小電極部10b。
[0066]當(dāng)使用金屬化薄膜電容器1001時(shí)，在金屬蒸鍍電極4a、4b之間的絕緣的缺陷部分發(fā)生了短路的情況下，由于短路的能量而使得缺陷部分的周邊的金屬蒸鍍電極4b蒸發(fā)、飛濺從而恢復(fù)絕緣的自恢復(fù)功能是金屬化薄膜電容器1001所具有的。通過(guò)該自恢復(fù)功能，即便金屬化薄膜1、2之間的一部分發(fā)生短路,金屬化薄膜電容器1001的功能也會(huì)恢復(fù)。此夕卜，在由于分割小電極部IOb的不良情況而使得分割小電極部IOb中流過(guò)大量的電流的情況下，由于熔絲Ilb或者熔絲12b飛濺，因而產(chǎn)生了不良情況的部分的分割小電極部IOb的電連接被切斷，在產(chǎn)生了不良情況的部分的分割小電極部IOb中沒(méi)有流動(dòng)電流，金屬化薄膜電容器1001的電流返回到正常狀態(tài)。
[0067]與金屬蒸鍍電極4a同樣地,在金屬蒸鍍電極4b形成有縱邊緣7b以及橫邊緣8b,上述縱邊緣7b以及橫邊緣8b是在金屬蒸鍍電極4b的中央?yún)^(qū)域17b的方向IOOlb(IOOla)的寬度W的實(shí)質(zhì)性中央IOOle與端404b之間形成的縫隙?？v邊緣7b和橫邊緣8b是通過(guò)將油轉(zhuǎn)印到絕緣薄膜3b的上表面103b而形成的，在縱邊緣7b和橫邊緣8b未蒸渡作為金屬蒸鍍電極4b的材料的金屬，露出絕緣薄膜3b的上表面103b。橫邊緣8b在方向IOOlb(IOOla)上延伸，縱邊緣7b在方向IOOlc上延伸。縱邊緣7b和橫邊緣8b將金屬蒸鍍電極4b分離成大電極部9b、和多個(gè)分割小電極部10b。金屬蒸鍍電極4b具有大電極部9b、多個(gè)分割小電極部10b、連接大電極部9b和多個(gè)分割小電極部IOb的多個(gè)熔絲lib、以及將多個(gè)分割小電極部IOb相互連接的多個(gè)熔絲12b。大電極部9b位于中央IOOle與端403b之間，延伸到端303b而與電極端子6b相連接。多個(gè)分割小電極部IOb位于從中央IOOle到端403b之間，被配置到絕緣邊緣5b為止。
[0068]多個(gè)分割小電極部IOb通過(guò)多個(gè)熔絲Ilb而與大電極部9b并聯(lián)地電連接。彼此相鄰的分割小電極部IOb利用熔絲12b而被并聯(lián)地電連接。
[0069]分割小電極部IOb在方向IOOlb上的寬度為有效電極部的寬度W的約I / 4，沿著方向IOOlb而配置有2個(gè)分割小電極部10b。但并不限于此，也可沿著方向IOOlb而配置有3個(gè)以上的分割小電極部10b。
[0070]在實(shí)施方式I中，雖然金屬蒸鍍電極4a、4b被分割成大電極部9a、9b和分割小電極部10a、10b，但是也可不被分割而分別是I個(gè)電極。
[0071]在實(shí)施方式I中，雖然絕緣薄膜3a、3b使用的是作為電介質(zhì)的聚丙烯薄膜，但除此之外也可由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚苯乙烯(polystyrene)等其他電介質(zhì)形成。
[0072]如圖1所示，在實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001之中，金屬蒸鍍電極4a、4b各自具有在與電極端子6a、6b接觸的端304a、304b所分別設(shè)置的低電阻部13a、13b。低電阻部13a、13b分別厚于中央?yún)^(qū)域17a、17b，并具有較低的電阻。低電阻部13a、13b通過(guò)由鋁、鋅和鎂構(gòu)成的合金(以下稱作Al-Zn-Mg合金)而構(gòu)成。另外，在實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001之中，也可金屬蒸鍍電極4a、4b之中的一方不具有低電阻部。
[0073]金屬蒸鍍電極4a的端304a與絕緣薄膜3a的端303a相一致地延伸并連接到電極端子6a。中央?yún)^(qū)域17a遠(yuǎn)離金屬蒸鍍電極4a的端304a、且隔著絕緣薄膜3a而與金屬蒸鍍電極4b對(duì)置。低電阻部13a由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成，被設(shè)置在金屬蒸鍍電極4a的端304a、且比中央?yún)^(qū)域17a厚。此外，金屬蒸鍍電極4b的端304b與絕緣薄膜3b的端303b相一致地延伸并連接到電極端子6b。中央?yún)^(qū)域17b遠(yuǎn)離金屬蒸鍍電極4b的端304b、且隔著絕緣薄膜3b而與金屬蒸鍍電極4a対置。低電阻部13b由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成，被設(shè)置在金屬蒸鍍電極4b的端304b、且比中央?yún)^(qū)域17b厚。
[0074]圖3是表示金屬化薄膜1、2的制造方法的簡(jiǎn)要圖。在真空蒸鍍裝置內(nèi)，從卷繞絕緣薄膜3a、3b而成的輥14起使絕緣薄膜3a、3b與滾筒15密接地移動(dòng)而纏繞到輥16上，同時(shí)在絕緣薄膜3a、3b的上表面103a、103b真空蒸鍍鋁、鋅、鎂，由此形成了金屬蒸鍍電極4a、4b 0
[0075]以下，對(duì)實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0076](實(shí)施例1)
[0077]實(shí)施例1的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極4a、4b均具有由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成的低電阻部13a、13b。
[0078]金屬蒸鍍電極4a、4b由招和鎂的合金(Al-Mg合金)構(gòu)成。絕緣薄膜3a、3b由聚丙烯構(gòu)成。另外，實(shí)施例1的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a利用分別與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的實(shí)施例1的金屬化薄膜的特征。
[0079]鎂與鋁相比，金屬與氧結(jié)合的每I摩爾的吉布斯(Gibbs)的標(biāo)準(zhǔn)生成能更小。因此，能夠通過(guò)真空度、氧導(dǎo)入而使鎂擴(kuò)散到蒸鍍膜的表面。
[0080]圖4和圖5分別表示根據(jù)X射線光電子能譜(XPS: X-ray photoelectronspectroscopy)分析結(jié)果求出的、金屬蒸鍍電極4a(4b)的低電阻部13a(13b)的組成和中央?yún)^(qū)域17a(17b)的組成。在圖4中，橫軸表示低電阻部13a(13b)中的自表面(上表面104a、104b)起的深度(距離)換算值(nm)，縱軸表示各元素的原子濃度(at0m% )。在此，深度是指，從氧化膜的上表面或下表面起呈直角地朝向氧化膜的內(nèi)部的方向上的距離。在圖5中，橫軸表不金屬蒸鍍電極4a (4b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)中的距表面(上表面104a、104b)的深度換算值(_)，縱軸表示各元素的原子濃度(at0m% )。深度換算值根據(jù)相同條件下的ニ氧化硅膜的濺射速率和鋁的濺射速率之間的比較來(lái)?yè)Q算。
[0081]圖4所示的低電阻部13a(13b)與圖5所示的中央?yún)^(qū)域17a(17b)相比Zn的濃度更高，在實(shí)施例1的金屬化薄膜電容器中，低電阻部13a(13b)由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成，中央?yún)^(qū)域17a(17b)由Al-Mg合金構(gòu)成。低電阻部13a(13b)和中央?yún)^(qū)域17a(17b)的任一方的Mg的原子濃度的峰值均存在于按深度換算距上表面104a(104b)的值為比Onm深且在5nm以內(nèi)的范圍中。進(jìn)而，均在表層(上表面104a、104b)存在0原子，從而形成了氧化膜。
[0082]圖6A是實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001的實(shí)施例1的金屬蒸鍍電極4a(4b)的放大剖視圖。在實(shí)施例1的金屬蒸鍍電極4a(4b)中，在與絕緣薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)相抵接的上表面104a(104b)的低電阻部13a(13b)，形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物構(gòu)成的氧化膜18a(18b)，在上表面104a(104b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a (19b)。氧化膜18a、19a連續(xù)地相連。這樣，金屬蒸鍍電極4a(4b)具有在絕緣薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)上所形成的核心層22a(22b)、和在核心層22a(22b)的上表面上所形成的氧化膜18a、19a(18b、19b)。核心層22a(22b)由Al-Mg合金構(gòu)成。
[0083]圖6B是實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001的其他金屬蒸鍍電極4a(4b)的放大剖視圖。在金屬蒸鍍電極4a(4b)中，在與絕緣薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)相抵接的上表面104a(104b)的低電阻部13a(13b)形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物構(gòu)成的氧化膜18a(18b)，在上表面104a(104b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a(19b)。此外，在與絕緣薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)相抵接的下表面204a(204b)的低電阻部13a(13b)形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物構(gòu)成的氧化膜20a(20b)，在下表面204a(204b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜21a(21b)。氧化膜18a、19a連續(xù)地相連。氧化膜18b、19b連續(xù)地相連。氧化膜20a、21a連續(xù)地相連。氧化膜20b、21b連續(xù)地相連。這樣，金屬蒸鍍電極4a (4b)具有在絕緣薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)上所形成的氧化膜20a、21a(20b、21b)、在氧化膜20a、21a(20b、21b)的上表面上所形成的核心層22a (22b)、以及在核心層22a (22b)的上表面上所形成的氧化膜18a、19a (18b、19b)。
[0084]在圖6A所示的具有金屬蒸鍍電極4a、4b的實(shí)施例1中，圖4所示的低電阻部13a (13b)的Mg的原子濃度，按平均來(lái)算低于圖5所示的中央?yún)^(qū)域17a (17b)的Mg的原子濃度。
[0085]比較例I的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極中，具有與低電阻部13a(13b)同樣構(gòu)造的低電阻部由Al和Zn構(gòu)成，中央?yún)^(qū)域由Al構(gòu)成。低電阻部的底層由與中央?yún)^(qū)域一體地形成的Al層構(gòu)成，在該Al層上蒸渡Zn而形成了低電阻部。
[0086]對(duì)實(shí)施例1以及比較例I的金屬化薄膜電容器進(jìn)行了耐濕試驗(yàn)以及短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)。
[0087]在耐濕試驗(yàn)中，求出在85°C / 85% r.h.的高溫高濕度的條件下將500V的電壓持續(xù)施加900小時(shí)后的電容器的電容變化率(％ )。電容變化率是從電壓施加后的電容Ct中減去電壓施加前的電容CO之后的差值除以電容CO而得到的值(% )。
[0088]在短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中，采用的是樣本的金屬化薄膜和基準(zhǔn)的金屬化薄膜。在100°c的氛圍下，每隔規(guī)定時(shí)間將施加給電容器的電壓逐次升壓固定電壓，并將電容器的電容變化率成為-5%的電壓測(cè)定為耐電壓。耐電壓的變化率是將從樣本的耐電壓Vt中減去基準(zhǔn)的耐電壓VO之后的差值除以耐電壓VO而得到的值(％)。在此，基準(zhǔn)的金屬化薄膜是不便蒸鍍膜的表面氧化而蒸渡了鋁的金屬化薄膜。
[0089]圖7表示實(shí)施例1與比較例I的金屬化薄膜電容器中的金屬蒸鍍電極的氧化膜19a、(19b)的厚度(nm)、耐濕試驗(yàn)中的電容的變化率(％ )以及短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中的耐電壓的變化率)之間的關(guān)系。氧化膜19a(19b)的厚度是利用掃描型電子顯微鏡照片來(lái)對(duì)金屬蒸鍍電極4a(4b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)的剖面進(jìn)行觀察而導(dǎo)出的。
[0090]由圖7可知，在實(shí)施例1中，即便與比較例I相比氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度小，也能抑制電容變化，故在耐濕性方面優(yōu)越。此外，在實(shí)施例1中，氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度為0.4nm以上，電容變化率成為-10%以上而變化量小，故具有特別高的耐濕性。在比較例I中，在減小變化量以使電容變化率達(dá)-10%以上的情況下，需要將氧化膜增厚到20nm以上,但是在實(shí)施例1中，在比20nm還薄的氧化膜18a?21a(18b?21b)的情況下，變化小，故能夠提高耐濕性。
[0091]此外，在實(shí)施例1中，氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度為5nm以下，變化量變小而使得耐電壓的變化率達(dá)-4%以上，故具有特別高的耐電壓性。此外，即便在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度超過(guò)了 5nm的范圍內(nèi)，與比較例I相比耐電壓性也優(yōu)越。
[0092]鑒于以上，在實(shí)施例1中，在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度小于20nm的范圍內(nèi)，較之比較例I而具有更優(yōu)越的耐濕性以及耐電壓性。此外，在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度為OAnm以上且5mm以下的范圍內(nèi)，變化量變小而使得電容的變化率達(dá)-10%以上，變化量變小而使得耐電壓的變化率達(dá)-4%以上，故具有特別高的耐濕性以及耐電壓性。
[0093]具有較高的耐濕性以及耐電壓性的理由之ー在于，在實(shí)施例1中利用Al-Mg合金形成了金屬蒸鍍電極4a(4b)的中央?yún)^(qū)域17a(17b)。因?yàn)殒V與鋁相比，鎂與水的反應(yīng)速度更快，所以與絕緣薄膜3a、3b中的水分發(fā)生反應(yīng)，形成氧化膜19a、19b、21a、21b。因此，絕緣薄膜3a、3b中的水分降低，金屬蒸鍍電極4a、4b的氧化劣化被抑制。此外，一旦在形成了氧化膜19a、19b、21a、21b之后便難以引起更進(jìn)ー步的氧化，所以能夠抑制金屬蒸鍍電極4a、4b的絕緣化，降低電容的變化。
[0094]因此，通過(guò)如實(shí)施例1那樣利用鋁和鎂的合金來(lái)形成金屬蒸鍍電極4a、4b，從而能夠在吸濕時(shí)易形成氧化膜19a、19b、21a、21b，能夠抑制電容變化，提高耐濕性。
[0095]此外，因?yàn)榧幢鉇l-Mg合金的氧化膜較薄也具有較高的耐濕性，所以能夠減小金屬蒸鍍電極4a、4b的膜厚，將自我恢復(fù)性確保得較高。
[0096]鑒于以上，在實(shí)施例1中的金屬化薄膜電容器1001之中，既能確保耐電壓特性也能提聞耐濕性。
[0097]此外，因?yàn)殒V與鋁相比，鎂與水的反應(yīng)性更強(qiáng)，所以通過(guò)形成Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a (19b)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的耐濕特性。
[0098]作為具有較高的耐濕性以及耐電壓性的其他理由在干，將低電阻部13a(13b)設(shè)為了 Al-Zn-Mg合金。由此，能夠抑制低電阻部13a(13b)整體的氧化劣化，不會(huì)有損金屬蒸鍍電極4a、4b對(duì)作為金屬噴鍍電極的電極端子6a、6b的密接性，有助于耐濕性的提高。
[0099]在此，根據(jù)參考文獻(xiàn)“表面技術(shù)，vol.57，Nol, PP.84-89 (2006) ”，在使用了離子液體的鍍敷槽中在銅板上形成Zn-Mg合金鍍膜的情況下，較之僅鍍Zn的情況，耐蝕性得以提高。此外，如果使Mg含有一定量(在上述參考文獻(xiàn)中為2.5m0l%)以上，則較之僅含有Zn的情況，耐蝕性提高到約20倍。
[0100]鑒于以上，在實(shí)施例1中，通過(guò)利用Al-Zn-Mg合金來(lái)形成低電阻部13a、13b，由此較之利用Al-Zn合金或者Zn來(lái)形成低電阻部13a、13b的情況，能夠提高耐蝕性、即耐濕性。
[0101]此外，在從電極端子6a、6b、外殼的間隙浸入了水時(shí)，接近外部環(huán)境的低電阻部13a、13b尤其易與水接觸。因此，如實(shí)施例1那樣提高低電阻部13a、13b的耐濕性，在使金屬化薄膜電容器整體的耐濕性提高之上是非常有用的。此外，在實(shí)施例1中，通過(guò)使Mg在與低電阻部13a、13b的表面(上表面103a、103b和下表面203a、203b)靠近的區(qū)域析出得較多，由此能夠更有效地抑制氧化劣化。[0102]另外，期望低電阻部13a、13b中的Mg的原子濃度低于中央?yún)^(qū)域17a、17b的Mg的原子濃度。如果使低電阻部13a、13b的Mg的原子濃度高的過(guò)多，則與電極端子6a、6b之間的耐電流性會(huì)下降。
[0103]此外，優(yōu)選將低電阻部13&、1313、金屬蒸鍍電極4&、仙中的Mg的原子濃度設(shè)為5atom%以下。圖8表示實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器的充放電次數(shù)與tan 5的變化率之間的關(guān)系。具體而言，表示針對(duì)將Al-Zn-Mg合金中的Mg的原子濃度設(shè)為5at0m%、lOatom^^lSatom1^時(shí)的650V的電壓下的充放電次數(shù)和tan 6的變化率、僅由Al構(gòu)成的金屬蒸鍍電極的tan 8的變化率。如圖8所示，在Mg濃度為5atom%的情況下，較之僅由Al構(gòu)成的電極，tan 3的變化率小，而在IOatoml ISatom1^的情況下，tan 3的變化率顯著上升。
[0104]因?yàn)槿绻碗娮璨?3a、13b的寬度、即自和電極端子6a、6b相接的端304a、304b起在方向IOOla上的距離d過(guò)大，則可靠性會(huì)下降，所以需要適當(dāng)調(diào)整。 [0105]在實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器之中，根據(jù)自金屬蒸鍍電極4a、4b的端304a、304b起沿著方向IOOla上的距離d，進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)。圖9是表示對(duì)實(shí)施方式I中的金屬蒸鍍電極4a的電阻值進(jìn)行測(cè)定的方法的簡(jiǎn)要圖。具體而言，在金屬蒸鍍電極4a、4b中，根據(jù)電阻值成為5Q / □以上的距離d，進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)。電阻值使用Mitsubishi ChemicalAnalytech C0.，Ltd.制造的的電阻率計(jì)LORESTA-GP MCP-T610型，通過(guò)恒定電流施加方式的4端子4探針?lè)?，利?端子探頭118進(jìn)行了測(cè)定。此外，在可靠性試驗(yàn)中，測(cè)定在100°C下施加電壓750V時(shí)的2000小時(shí)之后的電容的變化率。在可靠性試驗(yàn)中，如果變化量小到電容的變化率達(dá)_5 %以上，則判斷出可靠性高，如果變化量小到電容的變化率小于_5 %，則判斷出可靠性低。在電阻值成為5 Q / ロ以上的距離d為2.0mm,2.5mm的情況下，變化量變小例如電容的變化率達(dá)-5%以上，故具有較高的可靠性。在距離d為3.5mm的情況下，電容的變化率小于_5%，變化量變大，故不具有較高的可靠性。在電阻值成為5Q / □以上的距離d為2.5mm以下的情況下，變化量變小例如電容變化達(dá)_5%以上，故能確保可靠性。
[0106]另外，在實(shí)施例1中，雖然利用Al-Mg合金來(lái)形成金屬蒸鍍電極4a、4b的中央?yún)^(qū)域17a、17b，但是中央?yún)^(qū)域17a、17b也可由Al-Mg合金以外的材料來(lái)形成，例如僅由Al來(lái)形成，即便利用Al-Zn-Mg合金來(lái)形成低電阻部13a、13b，低電阻部13a、13b也具有提高耐濕性的效果。
[0107](實(shí)施方式2)
[0108]圖10是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002的剖視圖。圖11是金屬化薄膜電容器1002的金屬化薄膜1、2的俯視圖。在圖10和圖11中，針對(duì)與圖1和圖2所示的實(shí)施方式I中的金屬化薄膜電容器1001相同的部分賦予相同的參考標(biāo)號(hào)。在圖10和圖11所示的金屬化薄膜電容器1002中，金屬蒸鍍電極4a、4b不具有低電阻部13a、13b。
[0109]圖12A是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002的金屬蒸鍍電極4a (4b)的放大剖視圖。圖12A所示的金屬蒸鍍電極4a以鋁作為主成分，具有在上表面104a所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜23a。這樣,金屬蒸鍍電極4a(4b)具有位于絕緣薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)上的核心層25a(25b)、和在核心層25a(25b)的上表面上所形成的氧化膜23a (23b)。金屬蒸鍍電極4b以鋁作為主成分，具有在上表面104b所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜23b。也可金屬蒸鍍電極4a、4b之中的一方不具有氧化膜(23a、23b)。[0110]圖12B是實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002的其他金屬蒸鍍電極4a (4b)的放大剖視圖。圖12B所示的金屬蒸鍍電極4a以鋁作為主成分，具有在上表面104a所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜23a、和在下表面204a所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜24a。這樣，金屬蒸鍍電極4a(4b)具有在氧化膜24a (24b)的上表面上所形成的核心層25a (25b)、和在核心層25a(25b)的上表面上所形成的氧化膜23a(23b)。金屬蒸鍍電極4b以鋁作為主成分，具有在上表面104b所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜23b、和在下表面204b所形成的由MgAl2O4構(gòu)成的氧化膜24b。也可金屬蒸鍍電極4a、4b之中的一方不具有氧化膜(23a、23b、24a、24b)。
[0111](實(shí)施例2)
[0112]實(shí)施例2的金屬化薄膜電容器1002的金屬蒸鍍電極4a、4b具有圖12A所示的構(gòu)造，由鋁和鎂的合金構(gòu)成。另外，實(shí)施例2的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a利用分別與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法來(lái)形成。因此，金屬化薄膜1、2共同具有下面敘述的實(shí)施例2的金屬化薄膜的特征。
[0113]由鋁和鎂的合金構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4a、4b能夠通過(guò)例如交替蒸渡鋁和鎂、或者同時(shí)蒸鍍鋁和鎂而形成。
[0114]鎂與鋁相比，金屬-氧結(jié)合的每Imol的吉布斯的標(biāo)準(zhǔn)生成能更小。因此，能夠通過(guò)真空度、氧輸入而使鎂在蒸鍍膜表面擴(kuò)散。這樣，實(shí)施例2的金屬蒸鍍電極4a、4b由鋁構(gòu)成，在上表面104a、104b形成有由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜23a、23b。
[0115]圖13表示根據(jù)X射線光電子能譜(XPS)分析結(jié)果求出的、距離金屬蒸鍍電極4a(4b)的上表面104a、104b的深度(距離)換算值(nm)和各元素的原子濃度(at0m% )之間的關(guān)系。距離金屬蒸鍍電極4a (4b)的表面(上表面104a、104b和下表面204a、204b)的深度換算值，根據(jù)相同條件下的ニ氧化硅膜的濺射速率和鋁的濺射速率之間的比較來(lái)?yè)Q算。如圖13所示，在實(shí)施例2中，Mg存在于金屬蒸鍍電極4a、4b的表面(上表面104a、104b和下表面204a、204b)和包括其附近的表層。
[0116]此外，根據(jù)X射線衍射(XRD)的結(jié)果來(lái)確認(rèn)由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜23a、23b的存在。即，由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜23a、23b分別存在于金屬蒸鍍電極4a、4b的上表面104a、104b。
[0117]比較例2的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極僅由鋁構(gòu)成。在比較例2的金屬蒸鍍電極的表面形成有Al2O3膜作為氧化膜。Al2O3膜能夠通過(guò)例如將氧氣導(dǎo)入到蒸鍍機(jī)內(nèi)的同時(shí)蒸渡鋁而形成、或者在蒸渡鋁之后進(jìn)行氧化而形成。
[0118]對(duì)實(shí)施例2和比較例2的金屬化薄膜電容器進(jìn)行了耐濕試驗(yàn)以及短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)。
[0119]在耐濕試驗(yàn)中，求出在85°C / 85% r.h.的高溫高濕度的條件下將500V的電壓持續(xù)施加900小時(shí)后的電容器的電容的變化率)。電容的變化率是從電壓施加后的電容Ct中減去電壓施加前的電容CO之后的差值除以電容CO而得到的值(% )。
[0120]在短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中，金屬化薄膜電容器采用的是樣本的金屬化薄膜和基準(zhǔn)的金屬化薄膜。在ioo°c氛圍氣下,姆隔規(guī)定時(shí)間將施加給電容器的電壓升壓各一定電壓,并將電容器的電容的變化率成為-5 %的電壓測(cè)定為耐電壓。耐電壓的變化率是從樣本的耐電壓Vt中減去基準(zhǔn)的耐電壓VO之后的差值除以耐電壓VO而得到的值(％)。在此，基準(zhǔn)的金屬化薄膜是不使蒸鍍膜的表面氧化而蒸渡了鋁的金屬化薄膜。
[0121]圖14表示金屬化薄膜電容器1002的耐濕試驗(yàn)和短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)的結(jié)果。圖14表示實(shí)施例2中的由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜23a(23b)的厚度(nm)、耐濕試驗(yàn)中的電容的變化率)以及短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中的耐電壓的變化率(％ )。圖14也表示比較例2的由Al2O3膜構(gòu)成的氧化膜的厚度(nm)、耐濕試驗(yàn)中的電容的變化率)以及短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中的耐電壓的變化率(％)。各氧化膜的厚度是利用掃描型電子顯微鏡照片來(lái)對(duì)剖面進(jìn)行觀察而導(dǎo)出的。
[0122]如圖14所示，在具有由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜23a(23b)的實(shí)施例2中，與具有由Al2O3膜構(gòu)成的氧化膜的比較例2相比，即便厚度更小，也能抑制電容的變化，在耐濕性方面優(yōu)越。此外，在實(shí)施例2中，氧化膜23a(23b)的厚度為0.4mm以上，電容的變化量變小例如變化率達(dá)-10%以上，故具有特別高的耐濕性。在比較例2中，在減小變化量例如電容的變化率達(dá)-10%以上的情況下，需要將Al2O3的氧化膜增厚到20nm以上，但是在實(shí)施例2中，在比20nm還薄的氧化膜23a (23b)的情況下，能夠減小電容的變化量使例如電容的變化率達(dá)-10%以上，故能夠提高耐濕性。
[0123]此外，在實(shí)施例2中，氧化膜23a(23b)的膜厚度為5nm以下，耐電壓的變化量變小例如耐電壓變化率達(dá)-4%以上，故具有特別高的耐電壓性。此外，即便在氧化膜的膜厚度超過(guò)了 5nm的范圍中，與使用了 Al2O3膜的比較例2相比，耐電壓性也優(yōu)越。
[0124]鑒于以上，在實(shí)施例2中，在氧化膜23a(23b)的厚度小于20nm的范圍內(nèi)，較之比較例2而具有更優(yōu)越的耐濕性以及耐電壓性。此外，在氧化膜23a(23b)的厚度為0.4mm以上且5nm以下的范圍內(nèi)，電容的變化量變小例如變化率達(dá)-10%以上，耐電壓的變化量變小例如變化率達(dá)_4%以上，故具有特別高的耐濕性以及耐電壓性。
[0125]以下說(shuō)明實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002具有較高的耐濕性以及耐電壓性的理由。因?yàn)殒V與鋁相比，鎂與水的反應(yīng)速度更快，所以與絕緣薄膜3a、3b中的水分發(fā)生反應(yīng)，以形成氧化膜23a、23b。因此，絕緣薄膜3a、3b中的水分降低，金屬蒸鍍電極4a、4b的氧化劣化被抑制。此外，一旦在形成了氧化膜23a、23b之后便難以弓I起更進(jìn)ー步的氧化，所以能夠抑制金屬蒸鍍電極4a、4b的絕緣化，降低電容變化。
[0126]因此，通過(guò)如實(shí)施例2那樣利用鋁和鎂的合金來(lái)形成金屬蒸鍍電極4a、4b，從而能夠在吸濕時(shí)易形成氧化膜23a、23b，能夠抑制電容變化，提高耐濕性。
[0127]此外，因?yàn)榧幢鉓gAl2O4膜較薄也具有較高的耐濕性，所以能夠減小金屬蒸鍍電極4a、4b的厚度，將自我恢復(fù)性確保得較高。
[0128]鑒于以上，實(shí)施例2既能確保耐電壓特性也能提高耐濕性。
[0129]此外，因?yàn)殒V與鋁相比，鎂與水的反應(yīng)性更強(qiáng)，所以鎂單體的氧化膜(MgO膜)也具有比鋁單體的氧化膜(Al2O3膜)更高的耐濕性，但是因?yàn)橛射X和鎂的合金構(gòu)成的氧化膜(MgAl2O4膜)具有MgO膜所具有的潮解性，所以即便吸濕，耐濕性的下降也較小。因此，通過(guò)在表面形成MgAl2O4膜，從而金屬蒸鍍電極4a、4b具有更高的耐濕特性。
[0130]另外，由MgAl2O4膜構(gòu)成的氧化膜可以設(shè)置在金屬蒸鍍電極4a、4b的一方也可設(shè)置在雙方。尤其優(yōu)選設(shè)置在成為正極的金屬蒸鍍電極4a。因?yàn)镸gAl2O4具有絕緣性，所以通過(guò)設(shè)置在成為正極的金屬蒸鍍電極4a，從而在電壓施加時(shí)難以發(fā)生陽(yáng)極氧化。即，能夠抑制金屬蒸鍍電極4a的鋁被氧化而成為絕緣性的Al2O3的情況，能夠抑制電容下降。另外，圖12B所示的氧化膜24a由與氧化膜23a同樣的材料構(gòu)成，并具有同樣的效果。
[0131](實(shí)施方式3)
[0132]實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器具有與圖10和圖11所示的實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002相同的構(gòu)造。
[0133]在實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器之中，在相對(duì)于金屬蒸鍍電極4a、4b的上表面104a、104b和下表面204a、204b平行的方向上的金屬蒸鍍電極4a、4b中的鎂的按重量計(jì)算的濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2以下，鎂的按重量計(jì)算的濃度的散差少。關(guān)于各實(shí)施例的詳細(xì)內(nèi)容將在下面敘述。
[0134](實(shí)施例3)
[0135]實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極4a、4b是通過(guò)使鋁的金屬材料和鎂的金屬材料在絕緣薄膜3a、3b的上表面103a、103b蒸鍍而形成的。鋁在金屬材料中的重量％為99.9wt %以上，成為純度較高的材料。同樣地，鎂在金屬材料中的重量％也為99.9wt%以上，成為純度較高的材料。這樣，通過(guò)使用純度較高的金屬材料，從而所形成的金屬蒸鍍電極可獲得雜質(zhì)少、特性優(yōu)越的效果。此外，在蒸鍍エ序中調(diào)整金屬蒸鍍電極中的鋁、鎂的量、分布之際，通過(guò)采用這樣的純度較高的金屬材料，從而該金屬蒸鍍電極中的鋁、鎂的量、分布變得易于控制。
[0136]另外，實(shí)施例3的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2共同具有下面敘述的實(shí)施例3的金屬化薄膜的特征。
[0137]對(duì)實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜1(2)的金屬蒸鍍電極4a(4b)中包含的鎂的濃度進(jìn)行了測(cè)定。在該鎂的濃度的測(cè)定中，利用熒光X射線分析(XRF)測(cè)定了從所使用的金屬化薄膜中每隔IOm切取出的直徑為30_(p的切片的金屬化薄膜中含有的鎂的濃度。從金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片的鎂的濃度的平均值為1.7%。進(jìn)而，續(xù)的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.34%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2。另外，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差是指，標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均值而得到的值。
[0138](實(shí)施例4)
[0139]作為正極的金屬蒸鍍電極4a和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b采用的是與實(shí)施例3同樣的鋁的金屬材料和鎂的金屬材料。另外，實(shí)施例4的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的實(shí)施例4的金屬化薄膜的特征。
[0140]從實(shí)施例4的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片中包含的鎂的濃度的平均值為4.0%。進(jìn)而，該鎂的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1 %，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.025。
[0141](實(shí)施例5)
[0142]作為正極的金屬蒸鍍電極4a、和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b采用的是與實(shí)施例3同樣的鋁的金屬材料和鎂的金屬材料。另外，實(shí)施例5的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的實(shí)施例5的金屬化薄膜的特征。
[0143]求取從實(shí)施例5的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片中包含的鎂的濃度的平均值時(shí)，所得的結(jié)果是5.6%。進(jìn)而，該鎂的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.051。
[0144]其次，針對(duì)這些實(shí)施例3?5，關(guān)于金屬蒸鍍電極中的鎂的濃度的分布不均較大的比較例3?5將在下面敘述。
[0145](比較例3)
[0146]作為正極的金屬蒸鍍電極4a、和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b采用的是與實(shí)施例3同樣的鋁的金屬材料和鎂的金屬材料。另外，比較例3的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的比較例3的金屬化薄膜的特征。
[0147]從比較例3的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片中包含的鎂的濃度的平均值為1.0%。進(jìn)而,該鎂的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8。
[0148](比較例4)
[0149]作為正極的金屬蒸鍍電極4a、和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b采用的是與實(shí)施例3同樣的鋁的金屬材料和鎂的金屬材料。另外，比較例4的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的比較例4的金屬化薄膜的特征。
[0150]從比較例4的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片中包含的鎂的濃度的平均值為2.5%。進(jìn)而，該鎂的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.93%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為
2.77。
[0151](比較例5)
[0152]作為正極的金屬蒸鍍電極4a、和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b采用的是與實(shí)施例3同樣的鋁的金屬材料和鎂的金屬材料。另外，比較例5的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的比較例5的金屬化薄膜的特征。
[0153]從比較例5的金屬化薄膜電容器所用到的金屬化薄膜中切取出的10個(gè)切片中包含的鎂的濃度的平均值為4.8%。進(jìn)而，該鎂的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.69 o
[0154]通過(guò)測(cè)定實(shí)施例3?5、比較例3?5的金屬化薄膜電容器的電容減少率，從而對(duì)各個(gè)金屬化薄膜電容器的耐濕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在該耐濕性試驗(yàn)中，求出了在85°C / 85%r.h.的高溫高濕度的條件下將500V的電壓持續(xù)施加900小時(shí)后的的電容器電容的減少率。圖15A —井示出該評(píng)價(jià)結(jié)果、各實(shí)施例以及各比較例的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0155]如圖15A所示，在實(shí)施方式3中的實(shí)施例3?5的金屬化薄膜電容器之中，電容的減少率小于比較例3?5的金屬化薄膜電容器。
[0156]圖16表不圖15A所不的實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器的鎂的濃度和電容的減少率。圖16表不金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)電容的減少率即耐濕性帶來(lái)的影響。在圖16中，縱軸表示電容的減少率，橫軸表示鎂的濃度。在圖16中，用平滑曲線LI來(lái)連結(jié)實(shí)施例3?5的電容的減少率，用平滑曲線L2來(lái)連結(jié)比較例3?5的電容的減少率。[0157]如圖16所示，實(shí)施例3?5的金屬化薄膜電容器與比較例3?5的金屬化薄膜電容器相比較，電容相對(duì)于鎂的濃度的減少率更小。這是由于金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的分布狀態(tài)的差異而引起的。
[0158]如比較例3?5的金屬化薄膜電容器那樣，如果鎂的濃度參差不齊，且存在濃度局部低的部分，則首先水分從外部浸入到該部分，使作為金屬蒸鍍電極的鋁發(fā)生腐蝕。然后，鋁的腐蝕從該濃度低的部分起擴(kuò)展，最終有可能導(dǎo)致金屬蒸鍍電極無(wú)法作為電極發(fā)揮功能。另ー方面，在實(shí)施例3?5的金屬化薄膜電容器中，金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小至2.0以下，鎂的濃度的散差被抑制，在金屬蒸鍍電極4a、4b內(nèi)鎂普遍分布。因而，可成為上述那樣的水分浸入路徑的部分極少，其結(jié)果可以抑制電容器電容隨時(shí)間的減少。
[0159]如圖16所示，金屬化薄膜電容器的耐濕性依賴于金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的濃度。制作金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的濃度不同的多個(gè)樣本，對(duì)各自的耐濕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其結(jié)果可知伴隨著鎂的濃度的增加而耐濕性也得以提高。其中，如果鎂的濃度超過(guò)45wt%，則難以形成(蒸鍍)金屬蒸鍍電極4a、4b，故不優(yōu)選。此外，在鎂的濃度小于
0.5wt%的情況下，可獲得的效果小，鑒于此，鎂的濃度為0.5wt%以上且45wt%以下的范圍較為適宜。
[0160]進(jìn)而，對(duì)實(shí)施例3?5的金屬化薄膜電容器和比較例3?5的金屬化薄膜電容器的各種電位梯度下的耐濕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在此，電位梯度是指，經(jīng)由電極端子6a、6b施加在金屬蒸鍍電極4a、4b之間的電壓除以絕緣薄膜3a、3b的厚度而得到的值,表示絕緣薄膜3a、3b的每單位厚度的施加電壓。
[0161]此外，關(guān)于耐濕性，首先將包括由鋁單體形成的金屬蒸鍍電極的現(xiàn)有例I的金屬化薄膜電容器的耐濕性作為基準(zhǔn)值，相對(duì)于該基準(zhǔn)值比較實(shí)施例3?5的金屬化薄膜電容器以及比較例3?5的金屬化薄膜電容器的耐濕性，并算出比較所得值。具體而言，在各種電位梯度下分別測(cè)定了實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器以及比較例4的金屬化薄膜電容器的電容減少5%所需的時(shí)間。此外，在各種電位梯度下測(cè)定了具備由鋁単體形成的金屬蒸鍍電極的現(xiàn)有例I的金屬化薄膜電容器的電容減少5%所需的時(shí)間、即基準(zhǔn)值。
[0162]圖15B表不實(shí)施方式3中的與金屬化薄膜電容器的電位梯度相對(duì)的耐濕試驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果。記載了實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器(Mg濃度平均值為1.7、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2)的時(shí)間與基準(zhǔn)值之比、和比較例4的金屬化薄膜電容器(Mg濃度平均值為2.5、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.77)的時(shí)間與基準(zhǔn)值之比。
[0163]如圖15B所示，伴隨著電位梯度的増加而比較例4的金屬化薄膜電容器的上述時(shí)間變短，耐濕性下降。即，伴隨著電位梯度的増加而逐漸接近包括由鋁單體形成的金屬蒸鍍電極在內(nèi)的金屬化薄膜電容器的耐濕性。
[0164]另ー方面，在實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器中，縱使假設(shè)電位梯度增加了，但上述時(shí)間也如圖15B所示那樣幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，耐濕性不會(huì)下降。S卩，實(shí)施例3的金屬化薄膜電容器相對(duì)于包括由鋁單體形成的金屬蒸鍍電極在內(nèi)的金屬化薄膜電容器的耐濕性而言具有充分的優(yōu)越性。
[0165]如果使在相同的施加電壓下所使用的絕緣薄膜變薄，則電位梯度會(huì)增加。鑒于此，根據(jù)上述結(jié)果，縱使實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器使用了較薄的絕緣薄膜，也具有充分的耐濕性。
[0166]S卩，實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器即便在絕緣薄膜3a、3b的每單位厚度的電位梯度為150V / Pm以上的情況下也示出充分的耐濕性。鑒于此，在絕緣薄膜3a、3b的薄型化方面是有效的，進(jìn)而在金屬化薄膜電容器的小型化也是有效的。
[0167]另外，在實(shí)施方式3中，并不限定于上述的實(shí)施例，也可進(jìn)行各種變更來(lái)進(jìn)行實(shí)施。例如，在上述的實(shí)施例中，雖然將金屬化薄膜1、2雙方的金屬蒸鍍電極4a、4b中包含的鎂的濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為2.0以下，但是并不限于該構(gòu)成，通過(guò)將一方的金屬蒸鍍電極中包含的鎂的濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為上述范圍，也能獲得同樣的效果。
[0168]此外，在實(shí)施方式3中的金屬化薄膜電容器之中，金屬化薄膜1、2以中心軸1001P為中心進(jìn)行了卷繞。但并不限于此，即便在多個(gè)金屬化薄膜I和多個(gè)金屬化薄膜2被交替地層疊的層疊型金屬化薄膜電容器中，也能適用實(shí)施方式3中的鎂的濃度，并具有同樣的效果。
[0169](實(shí)施方式4)
[0170]實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器具有與圖10和圖11所示的實(shí)施方式2中的金屬化薄膜電容器1002相同的構(gòu)造。
[0171]圖17A是實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極4a(4b)的放大剖視圖。在實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器之中，金屬蒸鍍電極4a、4b之中的至少一方以鋁作為主成分，具有在與絕緣薄膜3a (3b)的上表面103a接合的下表面204a (204b)所形成的氧化膜27a (27b)、在氧化膜27a (27b)的上表面上所形成的含鎂層29a (29b)、以及在含鎂層29a (29b)的上表面上所形成的核心層30a (30b)。核心層30a (30b)形成在與絕緣薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)接合的金屬蒸鍍電極4a(4b)的上表面104a(104b)。含鎂層29a、29b包含作為金屬的鎂而非作為氧化物的鎂。核心層30a(30b)由鋁構(gòu)成。在金屬蒸鍍電極4a(4b)中，鎂的原子濃度分布在含鎂層29a、29b達(dá)最大值。在沿著上表面104a、104b的方向上的每單位面積的金屬蒸鍍電極4a、4b中的鎂的含有量為2.0wt%? 40wt%。通過(guò)使鎂含有規(guī)定量以上，從而即便推進(jìn)鎂的自然氧化，也能夠使存在于含鎂層29a、29b的鎂作為上述的金屬而殘留。此外，因?yàn)槿翩V過(guò)多則電阻會(huì)變大，所以設(shè)為上述范圍是適當(dāng)?shù)摹?br> [0172]圖17B是實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器的其他金屬蒸鍍電極4a(4b)的放大剖視圖。在實(shí)施方式4中的金屬化薄膜電容器之中，金屬蒸鍍電極4a、4b之中的至少一方以鋁作為主成分，具有在與絕緣薄膜3a (3b)的上表面103a接合的下表面204a (204b)所形成的氧化膜27a (27b)、在氧化膜27a (27b)的上表面上所形成的含鎂層29a (29b)、在含鎂層29a、(29b)的上表面上所形成的核心層30a (30b)、在核心層30a (30b)的上表面上所形成的含鎂層28a (28b)、以及在含鎂層28a (28b)的上表面上所形成的氧化膜26a (26b)。氧化膜26a(26b)被形成在與絕緣薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)接合的金屬蒸鍍電極4a(4b)的上表面104a(104b)。含鎂層28a、28b、29a、29b包含作為金屬的鎂而非作為氧化物的鎂。核心層30a(30b)由鋁構(gòu)成。在金屬蒸鍍電極4a(4b)中，鎂的原子濃度分布在含鎂層28a、28b、29a、29b達(dá)最大值。沿著上表面104a、104b的方向上的姆單位面積的金屬蒸鍍電極4a、4b中的鎂的含有量為2.0wt%? 40wt%。通過(guò)使鎂含有規(guī)定量以上，從而即便推進(jìn)鎂的自然氧化，也能夠使用存在于含鎂層28a、28b、29a、29b的鎂作為上述的金屬而殘留。此外，因?yàn)槿翩V過(guò)多則電阻會(huì)變大，所以設(shè)為上述范圍是適當(dāng)?shù)?。[0173](實(shí)施例6)
[0174]在實(shí)施例6的金屬化薄膜電容器中，將鋁和鎂的合金用作作為正極的金屬蒸鍍電極4a和作為負(fù)極的金屬蒸鍍電極4b所用的電極材料,金屬蒸鍍電極4a、4b具有圖17A所示的構(gòu)造。另外，實(shí)施例6的金屬化薄膜I的絕緣薄膜3a、金屬蒸鍍電極4a分別利用與金屬化薄膜2的絕緣薄膜3b、金屬蒸鍍電極4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金屬化薄膜1、2具有下面敘述的實(shí)施例6的金屬化薄膜的特征。
[0175]實(shí)施例6的金屬蒸鍍電極，每單位面積的金屬蒸鍍電極中的鎂的含有量為
4.9wt*%,核心層30a、30b由招構(gòu)成。
[0176]圖18A和圖18B表示根據(jù)X射線光電子能譜(XPS)分析結(jié)果求出的、自金屬蒸鍍電極4a、4b的表面起的深度(距離)換算值和原子濃度之間的關(guān)系。在圖18A中，橫軸表示自金屬蒸鍍電極4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度(距離)換算值(nm),縱軸表不原子濃度(atom1^ )。在圖18B中，橫軸表不自金屬蒸鍍電極4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度(距離)換算值(mm)，左側(cè)的縱軸表示Al和0的原子濃度(atom% ),右側(cè)的縱軸表不Mg的原子濃度(atom1^ )。自金屬蒸鍍電極4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度換算值根據(jù)相同條件下的二氧化硅膜的濺射速率與鋁的濺射速率之間的比較來(lái)?yè)Q算。尤其，如圖18B所示，在實(shí)施例6中的金屬蒸鍍電極4a、4b之中，在較之鋁的濃度分布達(dá)最大值的位置而更深的位置處，鎂的濃度分布達(dá)最大值。即，可知鎂存在于鋁的核心層30a(30b)之下。此外，在較之鎂的濃度分布達(dá)最大值的位置而更深的位置處，氧的濃度分布取峰值。
[0177]圖19表示實(shí)施例4的金屬化薄膜電容器在高溫下(100°C )的施加電壓與漏電流之間的關(guān)系。現(xiàn)有例2的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極是僅由鋁層構(gòu)成的以往的金屬蒸鍍電扱。比較例6的金屬化薄膜電容器的金屬蒸鍍電極不包含含鎂層，在鋁的核心層之下形成有由氧化鎂構(gòu)成的氧化膜。比較例6的每單位面積的金屬蒸鍍電極中的鎂的含有量小于 2.0wt.%。
[0178]如圖19所示，漏電流按照現(xiàn)有例2、比較例6、實(shí)施例6的順序依次變小。這是因形成于鋁的核心層之下的鎂層的一部分與絕緣薄膜3a、3b中的水分相結(jié)合而使得絕緣薄膜3a、3b中的水分下降所引起的。而且，在鋁的核心層之下，鎂的含有量越多則漏電流越是減少。
[0179]根據(jù)這些結(jié)果，能夠推測(cè)出:在與絕緣薄膜3a、3b相接合的接合面、即金屬蒸鍍電極4a(4b)的上表面104a(104b)和下表面204a(204b)存在鎂的氧化膜。在實(shí)施例6中，雖然氧化膜27a、27b由鎂的氧化物構(gòu)成，但是即便由除了鎂之外的金屬構(gòu)成的氧化物來(lái)形成，也同樣能夠抑制含有單體鎂的含鎂層29a、29b的氧化。作為氧化膜27a、27b，例如能夠
使用氧化招、氧化鈦、氧化娃、氧化猛等。
[0180]圖20表示對(duì)實(shí)施例6、現(xiàn)有例2以及比較例6的金屬化薄膜電容器所進(jìn)行的短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)的結(jié)果。在該短時(shí)間耐電壓試驗(yàn)中，在100°c的氛圍氣下每隔規(guī)定時(shí)間將施加給實(shí)施例6、現(xiàn)有例2、比較例6的金屬化薄膜電容器的金屬化薄膜之間的電壓逐次升壓固定電壓，將電容的變化率成為5%的電壓測(cè)定為耐電壓，并根據(jù)該電壓求出耐電壓性。實(shí)施例6的耐電壓的變化率是從實(shí)施例6的耐電壓Vt中減去現(xiàn)有例2的耐電壓VO之后的差值除以耐電壓VO而得到的值)。同樣地，比較例6的耐電壓的變化率是從比較例6的耐電壓Vt中減去現(xiàn)有例2的耐電壓VO之后的差值除以耐電壓VO而得到的值)。
[0181]使用了現(xiàn)有例2的金屬化薄膜的金屬化薄膜電容器的耐電壓為1359V。使用了實(shí)施例6的金屬化薄膜1、2的金屬化薄膜電容器的耐電壓為1426V，與現(xiàn)有例2的金屬化薄膜電容器相比的耐電壓的變化率為4.9%。此外，使用了比較例6的金屬化薄膜的金屬化薄膜電容器的耐電壓為1334V，與現(xiàn)有例2的電容器的耐電壓相比的變化率為-1.8%。與比較例6相比，實(shí)施例6的金屬化薄膜電容器的耐電壓性得以提高。
[0182]以下說(shuō)明其理由。鎂與鋁相比，因?yàn)轱w濺時(shí)的清除能量更小，自我恢復(fù)性更高，所以在金屬蒸鍍電極4a、4b與絕緣薄膜3a、3b接合的接合面易于產(chǎn)生自我恢復(fù)，耐電壓上升。在此，因?yàn)殒V與鋁相比，鎂與水的反應(yīng)速度更快，所以被空氣中的水分等自然氧化。因此，通過(guò)將氧化膜27a、27b形成于含鎂層29a、29b的下表面來(lái)抑制含鎂層29a、29b的氧化。因?yàn)檠趸?7a、27b的厚度非常薄而達(dá)0.1nm以上且15nm以下，且是絕緣物，所以不會(huì)影響到自我恢復(fù)性。
[0183]含鎂層29a、29b以及氧化膜27a、27b可以設(shè)置在金屬蒸鍍電極4a、4b的一方也可
設(shè)置在雙方。
[0184]在實(shí)施例6中，含鎂層29a、29b的厚度為金屬蒸鍍電極4a、4b的厚度的I / 2以下。因?yàn)殇X的電阻率小于鎂的電阻率，所以通過(guò)增厚鋁的核心層30a(30b)、例如使之比金屬蒸鍍電極4a(4b)的厚度的I / 2更厚,從而即便使金屬蒸鍍電極4a、4b整體變薄也可降低電阻。另外，圖17B所示的含鎂層28a(28b)和氧化膜26a(26b)分別由與氧化膜27a(27b)和含鎂層29a(29b)同樣的材料構(gòu)成，并具有同樣的效果。
[0185]在上述的實(shí)施方式中，表示“上表面”、“下表面”等方向的用語(yǔ)是表示僅依賴于絕緣薄膜、金屬蒸鍍電極、電極端子等金屬化薄膜電容器的構(gòu)成部件的相對(duì)位置關(guān)系的相對(duì)方向，而不表示鉛垂方向等絕對(duì)方向。
[0186]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0187]本發(fā)明的金屬化薄膜電容器具有優(yōu)越的耐濕性，作為各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備、エ業(yè)設(shè)備、汽車等所用到的電容器而能恰當(dāng)采用，尤其在要求高耐濕性、高耐電壓特性的汽車用領(lǐng)域中是有用的。
[0188]符號(hào)說(shuō)明
[0189]I金屬化薄膜
[0190]2金屬化薄膜
[0191]3a絕緣薄膜
[0192]3b絕緣薄膜
[0193]4a金屬蒸鍍電極(第一電極)
[0194]4b金屬蒸鍍電極(第二電極)
[0195]6a電極端子(第一電極端子)
[0196]6b電極端子(第二電極端子)
[0197]13a低電阻部
[0198]17a 中央?yún)^(qū)域
【權(quán)利要求】
1.一種金屬化薄膜電容器，具備: 金屬化薄膜，其具有由電介質(zhì)構(gòu)成的絕緣薄膜、和第一電極，該第一電極是被設(shè)置在所述絕緣薄膜的上表面上的金屬蒸鍍電極； 第二電極，其隔著所述絕緣薄膜而與所述第一電極對(duì)置地被設(shè)置在所述絕緣薄膜的下表面； 第一電極端子，其與所述第一電極相連接；和 第二電極端子，其與所述第二電極相連接， 所述第一電極的端部與所述絕緣薄膜的端部相一致地延伸并連接到所述第一電極端子， 所述第一電極具有: 中央?yún)^(qū)域，其遠(yuǎn)離所述第一電極的所述端部、且隔著所述絕緣薄膜而與所述第二電極對(duì)置；和 低電阻部，其由Al-Zn-Mg合金構(gòu)成，被設(shè)置在所述第一電極的所述端部、且比所述中央?yún)^(qū)域更厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化薄膜電容器，其中， 在所述低電阻部中所含有的Mg的原子濃度的峰值存在于自所述第一電極的下表面起5nm以內(nèi)的范圍中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化薄膜電容器，其中， 所述第一電極的所述中央?yún)^(qū)域由Al-Mg合金構(gòu)成， 所述低電阻部中的Mg的原子濃度低于所述中央?yún)^(qū)域的Mg的原子濃度。
【文檔編號(hào)】H01G4/18GK103597561SQ201280026860
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】竹岡宏樹(shù), 大地幸和, 真島亮, 島崎幸博, 藤井浩, 上浦良介, 久保田浩, 平木康大 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社