電介質(zhì)膜、膜電容器以及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電介質(zhì)膜、膜電容器以及電子設備。
【背景技術】
[0002] 膜電容器例如具有在將聚丙烯樹脂膜化而成的電介質(zhì)膜的表面上通過蒸鍍所形 成的金屬膜作為電極。通過這樣的構(gòu)成，膜電容器具有如下優(yōu)點：即使在電介質(zhì)膜的絕緣缺 陷部產(chǎn)生短路的情況下，缺陷部周邊的金屬膜因短路的能量而蒸發(fā)、飛散，產(chǎn)生絕緣化，從 而可以防止膜電容器的絕緣擊穿(例如，參見專利文獻1)。
[0003] 因此，膜電容器在可以防止電路短路時的燃燒、觸電這一點受到關注，近年來其首 先應用于LED(Light Emitting Diode)照明等的電源電路，并且用途正不斷擴大（例如，參 見專利文獻2)。
[0004] 但是，在安裝了各種電子部件的基板上，膜電容器與陶瓷電容器等其他電子部件 相比，尺寸仍然較大，因此妨礙了該基板的低高度化以及安裝密度的提高，因此正在對膜電 容器的小型化進行研究。
[0005] 這時，為了實現(xiàn)膜電容器的小型化而使作為電介質(zhì)的膜薄化或者減少膜的層疊 數(shù)、卷繞數(shù)，因此需要提高膜的比介電常數(shù)和擊穿電場強度。
[0006] 例如，在專利文獻3中，提出了使用在具有環(huán)氧基的有機樹脂中分散陶瓷填料而成 的電介質(zhì)膜作為膜。
[0007] 現(xiàn)有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1:日本特開平9一 129475號公報 [0010] 專利文獻2:日本特開2010 -178571號公報 [0011] 專利文獻3:日本特開2006 - 225484號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013] 然而，上述電介質(zhì)膜中，即使在陶瓷粒子的體積比率較高時，在比介電常數(shù)高的陶 瓷粒子側(cè)也難以產(chǎn)生起因于所施加的電場的電場能量（erXE~2/2)的集中，因此比介電常 數(shù)并沒怎么提高。另外，另一方面，由于在陶瓷粒子周圍的有機樹脂側(cè)電場強度增加，因此 還具有作為電介質(zhì)膜整體而擊穿電場強度下降的問題。
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供可以提高比介電常數(shù)且不 會降低擊穿電場強度的電介質(zhì)膜、膜電容器以及電子設備。
[0015]解決問題的方法
[0016]本發(fā)明的電介質(zhì)膜，其特征在于，具有有機樹脂和包含在該有機樹脂中的陶瓷粒 子，所述陶瓷粒子包含具有通過a、b和c的3個軸所形成的晶格并且軸比c/a不同的2種以上 的晶相。
[0017] 本發(fā)明的膜電容器，其特征在于，具有上述電介質(zhì)膜和設置于該電介質(zhì)膜上的電 極層。
[0018] 本發(fā)明的電子設備，其特征在于，上述膜電容器與電路中所具備的導體連接。
[0019]發(fā)明效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，可以提高電介質(zhì)膜的比介電常數(shù)而不會降低擊穿電場強度。另外，使 用該電介質(zhì)膜的膜電容器，其擊穿電場強度高，并且能夠在小型的情況下得到高靜電容量。 此外，使用該膜電容器的電子設備小型并且安裝密度高，成為發(fā)揮優(yōu)異整流作用的電子設 備。
【附圖說明】
[0021] 圖1是部分地表示本發(fā)明的電介質(zhì)膜的一種實施方式的剖面模式圖。
[0022] 圖2是部分地表示以往的電介質(zhì)膜的剖面模式圖。
[0023] 圖3是表示在圖1所示的電介質(zhì)膜中存在陶瓷粒子時的陶瓷粒子和有機樹脂界面 處的比介電常數(shù)和電場強度的變化的模式圖。
[0024] 圖4是表示圖2中所示的以往電介質(zhì)膜，以及在該電介質(zhì)膜中存在陶瓷粒子時的、 陶瓷粒子和有機樹脂界面處的比介電常數(shù)和電場強度的變化的模式圖。
[0025] 圖5(a)是模式地表示在電介質(zhì)膜的兩面上具有電極層的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖5(b)是 表不本發(fā)明的膜電容器的一種實施方式的外觀剖視圖。
[0026] 圖6是表示使用本發(fā)明的膜電容器的電路的一例的圖。
【具體實施方式】
[0027] 圖1是部分地表示本發(fā)明的電介質(zhì)膜的一種實施方式的剖面模式圖。圖2是部分地 表示以往的電介質(zhì)膜的剖面模式圖。圖3是表示在圖1所示的電介質(zhì)膜中存在陶瓷粒子時的 陶瓷粒子和有機樹脂界面處的比介電常數(shù)和電場強度的變化的模式圖。圖4是表示圖2中所 示的以往電介質(zhì)膜，以及在該電介質(zhì)膜中存在陶瓷粒子時的、陶瓷粒子和有機樹脂界面處 的比介電常數(shù)和電場強度的變化的模式圖。
[0028] 本實施方式的電介質(zhì)膜1通過陶瓷粒子3和有機樹脂5的復合電介質(zhì)而構(gòu)成。此處， 構(gòu)成本實施方式的電介質(zhì)膜1的陶瓷粒子3利用2種以上的晶相構(gòu)成，所述晶相具有通過a、b 和c的3個軸所形成的晶格，并且軸比c/a不同（在圖1、圖3中，示出了由2種晶相3a、3b形成的 陶瓷粒子。）。
[0029] 根據(jù)本實施方式的電介質(zhì)膜1，電介質(zhì)膜1中含有陶瓷粒子3,因此起因于施加電場 的電場能量的集中容易在比介電常數(shù)高的陶瓷粒子3側(cè)產(chǎn)生，由此，可以提高電介質(zhì)膜1的 比介電常數(shù)。
[0030] 構(gòu)成該電介質(zhì)膜1的陶瓷粒子3,例如，如圖1和圖3所示，具有軸比c/a不同的2種以 上的晶相3a、3b，因此由于晶格形狀(尺寸）的差異，各晶相3a、3b的介電極化的程度不同，陶 瓷粒子3具有介電常數(shù)不同的區(qū)域。
[0031] 根據(jù)電介質(zhì)膜1，在陶瓷粒子3的內(nèi)部(在圖3中表示為3a)、陶瓷粒子3的表面附近 (在圖3中表示為3b)、和有機樹脂5的各區(qū)域中，存在不同介電常數(shù)的相，因此能夠抑制陶瓷 粒子3和有機樹脂5之間的局部電場強度的增加。如此，可以較高地維持電介質(zhì)膜1的擊穿電 場強度，能夠提高比介電常數(shù)且不會降低擊穿電場強度。
[0032] 即，在本實施方式的電介質(zhì)膜1中，由于陶瓷粒子3和有機樹脂5之間的介電常數(shù)的 變化較小，因此可以抑制陶瓷粒子3和有機樹脂5之間的介電常數(shù)變化所導致的局部的電場 強度的增加。由此，可以將電介質(zhì)膜1的擊穿電場強度提高至接近有機樹脂5本身所具有的 值。
[0033]相對于此，在如圖2和圖4所示的含有由單一晶相13a所構(gòu)成的陶瓷粒子13的以往 的電介質(zhì)膜11的情況下，在陶瓷粒子13和有機樹脂15之間，容易產(chǎn)生介電常數(shù)的急劇變化。 因此，陶瓷粒子13和有機樹脂15之間的介電常數(shù)的變化所導致的局部的電場強度容易變 高，因此電介質(zhì)膜11的擊穿電場強度變低。
[0034]此處，在陶瓷粒子3中存在軸比c/a不同的晶相3a、3b的狀態(tài)可由如下差異來確認： 在X射線衍射圖中，例如，在晶面指數(shù)(400)、（004)和(040)的衍射峰中，至少2個分開，或者 這些晶面指數(shù)(400)、（004)和(040)的衍射峰在相同的2Θ角度中處于重合的狀態(tài)。此處，晶 格的軸比c/a不同，是指c/a值具有0.002(2/1000)以上的差值。陶瓷粒子3的軸比c/a通過X 射線衍射法求出。
[0035]作為能夠通過X射線衍射法更明確地看出晶相3a、3b的存在的陶瓷粒子3，優(yōu)選僅 含有2種軸比c/a不同的晶相。
[0036] 在可以減小陶瓷粒子3和有機樹脂5之間的介電常數(shù)的急劇變化這一點上，較好的 是陶瓷粒子3具有軸比c/a不同的多個晶相，但是在陶瓷粒子3含有較多的軸比c/a不同的晶 相時，由于高介電常數(shù)的晶相的比例可能會變小，因此在陶瓷粒子3中優(yōu)選僅存在2種具有 軸比c/a差的晶相3a、3b。
[0037] 此處，所謂陶瓷粒子3具有軸比c/a不同的2種晶相的狀態(tài)，例如是指:如在晶面指 數(shù)(400)、（004)和(040)的衍射峰中所觀察到的那樣，晶體結(jié)構(gòu)基本相同，可以由X射線衍射 圖分離出基于各晶相3a、3b的衍射峰。因此，基本的晶體結(jié)構(gòu)不同的晶相除外。
[0038]如果陶瓷粒子3中存在的具有軸比c/a差的晶相3a、3b僅為2種，則在陶瓷粒子3和 有機樹脂5之間，陶瓷粒子3顯示出2種不同的介電常數(shù)，另一方面，有機樹脂5顯示出1種介 電常數(shù)。因此，從陶瓷粒子3到有機樹脂5,容易形成介電常數(shù)逐漸變化的區(qū)域。如此，在電介 質(zhì)膜1中，可以減少局部電場強度增加的位置的數(shù)量，