电介质膜、膜电容器以及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电介质膜、膜电容器以及电子设备。
【背景技术】
[0002] 膜电容器例如具有在将聚丙烯树脂膜化而成的电介质膜的表面上通过蒸镀所形 成的金属膜作为电极。通过这样的构成，膜电容器具有如下优点：即使在电介质膜的绝缘缺 陷部产生短路的情况下，缺陷部周边的金属膜因短路的能量而蒸发、飞散，产生绝缘化，从 而可以防止膜电容器的绝缘击穿(例如，参见专利文献1)。
[0003] 因此，膜电容器在可以防止电路短路时的燃烧、触电这一点受到关注，近年来其首 先应用于LED(Light Emitting Diode)照明等的电源电路，并且用途正不断扩大（例如，参 见专利文献2)。
[0004] 但是，在安装了各种电子部件的基板上，膜电容器与陶瓷电容器等其他电子部件 相比，尺寸仍然较大，因此妨碍了该基板的低高度化以及安装密度的提高，因此正在对膜电 容器的小型化进行研究。
[0005] 这时，为了实现膜电容器的小型化而使作为电介质的膜薄化或者减少膜的层叠 数、卷绕数，因此需要提高膜的比介电常数和击穿电场强度。
[0006] 例如，在专利文献3中，提出了使用在具有环氧基的有机树脂中分散陶瓷填料而成 的电介质膜作为膜。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开平9一 129475号公报 [0010] 专利文献2:日本特开2010 -178571号公报 [0011] 专利文献3:日本特开2006 - 225484号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013] 然而，上述电介质膜中，即使在陶瓷粒子的体积比率较高时，在比介电常数高的陶 瓷粒子侧也难以产生起因于所施加的电场的电场能量（erXE~2/2)的集中，因此比介电常 数并没怎么提高。另外，另一方面，由于在陶瓷粒子周围的有机树脂侧电场强度增加，因此 还具有作为电介质膜整体而击穿电场强度下降的问题。
[0014] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供可以提高比介电常数且不 会降低击穿电场强度的电介质膜、膜电容器以及电子设备。
[0015]解决问题的方法
[0016]本发明的电介质膜，其特征在于，具有有机树脂和包含在该有机树脂中的陶瓷粒 子，所述陶瓷粒子包含具有通过a、b和c的3个轴所形成的晶格并且轴比c/a不同的2种以上 的晶相。
[0017] 本发明的膜电容器，其特征在于，具有上述电介质膜和设置于该电介质膜上的电 极层。
[0018] 本发明的电子设备，其特征在于，上述膜电容器与电路中所具备的导体连接。
[0019]发明效果
[0020] 根据本发明，可以提高电介质膜的比介电常数而不会降低击穿电场强度。另外，使 用该电介质膜的膜电容器，其击穿电场强度高，并且能够在小型的情况下得到高静电容量。 此外，使用该膜电容器的电子设备小型并且安装密度高，成为发挥优异整流作用的电子设 备。
【附图说明】
[0021] 图1是部分地表示本发明的电介质膜的一种实施方式的剖面模式图。
[0022] 图2是部分地表示以往的电介质膜的剖面模式图。
[0023] 图3是表示在图1所示的电介质膜中存在陶瓷粒子时的陶瓷粒子和有机树脂界面 处的比介电常数和电场强度的变化的模式图。
[0024] 图4是表示图2中所示的以往电介质膜，以及在该电介质膜中存在陶瓷粒子时的、 陶瓷粒子和有机树脂界面处的比介电常数和电场强度的变化的模式图。
[0025] 图5(a)是模式地表示在电介质膜的两面上具有电极层的结构的剖面图，图5(b)是 表不本发明的膜电容器的一种实施方式的外观剖视图。
[0026] 图6是表示使用本发明的膜电容器的电路的一例的图。
【具体实施方式】
[0027] 图1是部分地表示本发明的电介质膜的一种实施方式的剖面模式图。图2是部分地 表示以往的电介质膜的剖面模式图。图3是表示在图1所示的电介质膜中存在陶瓷粒子时的 陶瓷粒子和有机树脂界面处的比介电常数和电场强度的变化的模式图。图4是表示图2中所 示的以往电介质膜，以及在该电介质膜中存在陶瓷粒子时的、陶瓷粒子和有机树脂界面处 的比介电常数和电场强度的变化的模式图。
[0028] 本实施方式的电介质膜1通过陶瓷粒子3和有机树脂5的复合电介质而构成。此处， 构成本实施方式的电介质膜1的陶瓷粒子3利用2种以上的晶相构成，所述晶相具有通过a、b 和c的3个轴所形成的晶格，并且轴比c/a不同（在图1、图3中，示出了由2种晶相3a、3b形成的 陶瓷粒子。）。
[0029] 根据本实施方式的电介质膜1，电介质膜1中含有陶瓷粒子3,因此起因于施加电场 的电场能量的集中容易在比介电常数高的陶瓷粒子3侧产生，由此，可以提高电介质膜1的 比介电常数。
[0030] 构成该电介质膜1的陶瓷粒子3,例如，如图1和图3所示，具有轴比c/a不同的2种以 上的晶相3a、3b，因此由于晶格形状(尺寸）的差异，各晶相3a、3b的介电极化的程度不同，陶 瓷粒子3具有介电常数不同的区域。
[0031] 根据电介质膜1，在陶瓷粒子3的内部(在图3中表示为3a)、陶瓷粒子3的表面附近 (在图3中表示为3b)、和有机树脂5的各区域中，存在不同介电常数的相，因此能够抑制陶瓷 粒子3和有机树脂5之间的局部电场强度的增加。如此，可以较高地维持电介质膜1的击穿电 场强度，能够提高比介电常数且不会降低击穿电场强度。
[0032] 即，在本实施方式的电介质膜1中，由于陶瓷粒子3和有机树脂5之间的介电常数的 变化较小，因此可以抑制陶瓷粒子3和有机树脂5之间的介电常数变化所导致的局部的电场 强度的增加。由此，可以将电介质膜1的击穿电场强度提高至接近有机树脂5本身所具有的 值。
[0033]相对于此，在如图2和图4所示的含有由单一晶相13a所构成的陶瓷粒子13的以往 的电介质膜11的情况下，在陶瓷粒子13和有机树脂15之间，容易产生介电常数的急剧变化。 因此，陶瓷粒子13和有机树脂15之间的介电常数的变化所导致的局部的电场强度容易变 高，因此电介质膜11的击穿电场强度变低。
[0034]此处，在陶瓷粒子3中存在轴比c/a不同的晶相3a、3b的状态可由如下差异来确认： 在X射线衍射图中，例如，在晶面指数(400)、（004)和(040)的衍射峰中，至少2个分开，或者 这些晶面指数(400)、（004)和(040)的衍射峰在相同的2Θ角度中处于重合的状态。此处，晶 格的轴比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的轴比c/a通过X 射线衍射法求出。
[0035]作为能够通过X射线衍射法更明确地看出晶相3a、3b的存在的陶瓷粒子3，优选仅 含有2种轴比c/a不同的晶相。
[0036] 在可以减小陶瓷粒子3和有机树脂5之间的介电常数的急剧变化这一点上，较好的 是陶瓷粒子3具有轴比c/a不同的多个晶相，但是在陶瓷粒子3含有较多的轴比c/a不同的晶 相时，由于高介电常数的晶相的比例可能会变小，因此在陶瓷粒子3中优选仅存在2种具有 轴比c/a差的晶相3a、3b。
[0037] 此处，所谓陶瓷粒子3具有轴比c/a不同的2种晶相的状态，例如是指:如在晶面指 数(400)、（004)和(040)的衍射峰中所观察到的那样，晶体结构基本相同，可以由X射线衍射 图分离出基于各晶相3a、3b的衍射峰。因此，基本的晶体结构不同的晶相除外。
[0038]如果陶瓷粒子3中存在的具有轴比c/a差的晶相3a、3b仅为2种，则在陶瓷粒子3和 有机树脂5之间，陶瓷粒子3显示出2种不同的介电常数，另一方面，有机树脂5显示出1种介 电常数。因此，从陶瓷粒子3到有机树脂5,容易形成介电常数逐渐变化的区域。如此，在电介 质膜1中，可以减少局部电场强度增加的位置的数量，