金属化薄膜电容器的制造方法
【专利摘要】本发明的金属化薄膜电容器具有金属化薄膜。金属化薄膜具有：由电介质构成的绝缘薄膜、和被设置在绝缘薄膜的上表面上的金属蒸镀电极。金属蒸镀电极的端部与绝缘薄膜的端部相一致地延伸并连接到电极端子。金属化薄膜的金属蒸镀电极，具有中央区域、和由A1-Zn-Mg合金构成，并被设置在金属蒸镀电极的端部，且比中央区域更厚的低电阻部。该金属化薄膜电容器具有高的耐湿性。
【专利说明】金属化薄膜电容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及在各种电子设备、电气设备、工业设备、汽车等中被使用，尤其最适于混合动力汽车的发动机驱动用逆变器电路的平滑用、滤波用、缓冲用的金属化薄膜电容器。
【背景技术】
[0002]近年来，从环保的观点出发，所有的电气设备由逆变器电路进行控制，以推进节能化、高效化。其中，在汽车业界中，通过电动机和引擎进行行使的混合动力车(以下称作HEV)等被推入市场的、善待地球环境、与节能化、高效化有关的技术开发较为活跃。
[0003]这种HEV用的电动机由于使用电压区域高达数百伏特，因此作为与该电动机关联使用的电容器，具有高耐电压且低损耗的电气特性的金属化薄膜电容器备受瞩目。进而，根据市场中的无需维修化的要求，采用寿命极长的金属化薄膜电容器的趋势也较为显著。
[0004]该金属化薄膜电容器一般大致划分为:将金属箔用作电极的金属化薄膜电容器；和将设置在电介质薄膜上的蒸镀金属用作电极的金属化薄膜电容器。其中，将蒸镀金属设为电极(以下称作金属蒸镀电极)的金属化薄膜电容器较之将金属箔设为电极的金属化薄膜电容器而言，电极所占的体积小，且可谋求小型轻便化。此外，金属蒸镀电极具有缺陷部周边的金属蒸镀电极蒸发、飞溅，电容器的功能进行恢复的特有的自恢复功能、一般被称作自我恢复(selfhealing)性的功能。由于自恢复功能而使得针对于绝缘破坏的可靠性高，因此金属化薄膜电容器被广泛使用。金属蒸镀电极越薄则越易于蒸发、飞溅，自我恢复性变得越良好，因此耐电压变高。
[0005]图21是以往的金属化薄膜电容器501的剖视图。图22是在金属化薄膜电容器501中被使用的一对金属化薄膜的俯视图。金属蒸镀电极501a和金属蒸镀电极501b是通过在聚丙烯薄膜等电介质薄膜502a、502b的单个面上除去一端的绝缘边缘503a、503b之后分别蒸渡铝而形成的。通过在电介质薄膜502a、502b的绝缘边缘503a、503b的相反侧的端部喷镀锌，从而形成了金属喷镀电极504a、504b。金属蒸镀电极501a、501b与金属喷镀电极504a、504b相连接，通过该结构而将电极引出到外部。
[0006]在金属蒸镀电极501a、501b中设置有通过油转印形成的不具有金属蒸镀电极的非蒸镀的缝隙505a、505b。金属蒸镀电极501a在从形成电容的中央区域(有效电极部)的宽度W的大致中央部朝向绝缘边缘503a的一侧被划分成:由缝隙505a划分出的多个分割电极506a。在从有效电极部的宽度W的大致中央部朝向与绝缘边缘503a相反的一侧，金属蒸镀电极501a位于靠近金属喷镀电极504a的一侧。多个分割电极506a利用熔丝507a而与金属蒸镀电极501a并联连接。金属蒸镀电极501b在从形成电容的中央区域的宽度W的大致中央部朝向绝缘边缘503b的一侧，被缝隙505b划分成多个分割电极506b。在从有效电极部的宽度W的大致中央部朝向与绝缘边缘503b相反的一侧，金属蒸镀电极501b位于靠近金属喷镀电极504b的一侧。多个分割电极506b利用熔丝507a而与金属蒸镀电极501b并联连接。
[0007]在金属蒸镀电极501a的与金属喷镀电极504a接触的一侧的端部，形成有局部较厚的低电阻部508a,由此能够降低连接电阻。在金属蒸镀电极501b的与金属喷镀电极504b接触的一侧的端部，形成有局部较厚的低电阻部508b，由此能够降低连接电阻。低电阻部508a、508b能够通过在形成了金属蒸镀电极501a、501b之后仅在端部进一步蒸渡招、锌而分别形成。
[0008]在使用锌的情况下，低电阻部的熔点下降，能够进一步提高与金属喷镀电极504a、504b之间的密接性，能够实现低电阻且高可靠性的金属化薄膜电容器501。
[0009]与金属化薄膜电容器501类似的以往的金属化薄膜电容器已被记载在专利文献I~3中。
[0010]因为金属蒸镀电极非常薄，所以容易因水分而氧化劣化。因此，通常使用树脂封装来防止水分的浸入，以确保耐湿性能。
[0011]近年来，针对金属化薄膜电容器，强烈要求小型化，且要求使树脂封装变薄。特别是，被搭载于车辆的金属化薄膜电容器因其设置位置而被暴露于恶劣的高温高湿环境下的情形较多。此外，由于为了确保高耐压性而需要减小蒸镀膜厚，因此要求更高的耐湿性能。
[0012]此外，以往的金属化薄膜电容器501具有自我恢复性，而且能够通过熔丝507a、507b来减少发热。即，关于金属蒸镀电极50la、50Ib中流动的电流，越是靠近金属喷镀电极504a、504b则值越大,越是远离则值越小。因此，在使流动的电流逐渐变少的靠近绝缘边缘503a、503b的一侧，设置有熔丝507a、507b、分割电极506a、506b，所以能够减少因流动的电流所引起的熔丝507a、50 7b中的发热，能够抑制温度上升。
[0013]此外，作为使金属化薄膜电容器501的耐湿性提高的方法，列举金属蒸镀电极使用合金的方法。即，通过将由铝、锌、镁等多种金属形成的合金用作电极，从而可以使金属化薄膜电容器501的耐湿性提高。
[0014]例如，在以铝为主添加了镁的合金电极中，根据下述的(式I)所示那样的反应，能够降低金属化薄膜中或者金属化薄膜表面的水分，从而可以谋求耐湿性的提高。
[0015]Mg+2H20 — Mg(0H)2+H2…(式 I)
[0016]这样，在使用了合金的电极中，能够降低作为漏电流因素的水分，能够使金属化薄膜电容器501的特性提高。
[0017]然而，被搭载于车辆的金属化薄膜电容器501针对于上述那样的恶劣环境，纵使是使用了合金的电极，也难以确保充分的耐湿性。
[0018]期望金属化薄膜电容器501伴随着小型化而使薄膜变薄。通过使薄膜变薄，从而会关系到耐电压的下降。
[0019]在先技术文献
[0020]专利文献
[0021]专利文献1:日本特开2004-134561号公报
[0022]专利文献2:日本特开2005-015848号公报
[0023]专利文献3:国际公开第2011 / 055517号
【发明内容】
[0024]本发明的金属化薄膜电容器具有金属化薄膜。金属化薄膜具有由电介质构成的绝缘薄膜、和被设置在绝缘薄膜的上表面上的金属蒸镀电极。金属蒸镀电极的端部与绝缘薄膜的端部相一致地延伸并连接到电极端子。金属蒸镀电极具有中央区域、和由Al-Zn-Mg合金构成，并被设置在金属蒸镀电极的端部、且比中央区域更厚的低电阻部。
[0025]该金属化薄膜电容器具有高的耐湿性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的实施方式I中的金属化薄膜电容器的剖视图。
[0027]图2是实施方式I中的金属化薄膜电容器的金属化薄膜的俯视图。
[0028]图3是表示实施方式I中的金属化薄膜电容器的制造方法的简要图。
[0029]图4是表示实施方式I中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极的低电阻部的组成的图。
[0030]图5是表示实施方式I中的金属蒸镀电极的中央区域的组成的图。
[0031]图6A是实施方式I中的金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0032]图6B是实施方式I中的其他金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0033]图7是表示实施方式I中的金属化薄膜电容器的耐湿试验和短时间耐电压试验的结果的图。
[0034]图8是表示实施方式I中的金属化薄膜电容器的充放电次数与tan δ的变化率之间的关系的图。
[0035]图9是表示对实施方式I中的金属蒸镀电极的电阻值进行测定的方法的简要图。
[0036]图10是本发明的实施方式2中的金属化薄膜电容器的剖视图。
[0037]图11是实施方式2中的金属化薄膜电容器的金属化薄膜的俯视图。
[0038]图12Α是实施方式2中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0039]图12Β是实施方式2中的金属化薄膜电容器的其他金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0040]图13是表示实施方式2中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极的组成的图。
[0041]图14是表示实施方式2中的金属化薄膜电容器的耐湿试验和短时间耐电压试验的结果的图。
[0042]图15Α是表示本发明的实施方式3中的金属化薄膜电容器的耐湿试验的结果的图。
[0043]图15Β是表示实施方式3中的金属化薄膜电容器的耐湿试验的评价结果的图。
[0044]图16是表示实施方式3中的金属化薄膜电容器的镁的浓度和电容的减少率的图。
[0045]图17Α是本发明的实施方式4中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0046]图17Β是实施方式4中的金属化薄膜电容器的其他金属蒸镀电极的放大剖视图。
[0047]图18Α是表示实施方式4中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极的组成的图。
[0048]图18Β是表示实施方式4中的金属蒸镀电极的组成的图。
[0049]图19是表示实施方式4中的金属化薄膜电容器的漏电流的图。
[0050]图20是表示实施方式4中的金属化薄膜电容器的耐电压的图。
[0051]图21是以往的金属化薄膜电容器的剖视图。
[0052]图22是以往的金属化薄膜电容器的金属化薄膜的俯视图。【具体实施方式】
[0053](实施方式I)
[0054]图1是本发明的实施方式I中的金属化薄膜电容器1001的剖视图。金属化薄膜电容器1001具备金属化薄膜1、2和电极端子6a、6b。金属化薄膜I具有绝缘薄膜3a和金属蒸镀电极4a，金属蒸镀电极4a是被设置在绝缘薄膜3a的上表面103a上的电极。金属化薄膜2具有绝缘薄膜3b和金属蒸镀电极4b，金属蒸镀电极4b是被设置在绝缘薄膜3b的上表面103b上的电极。在图1所示的实施方式中，绝缘薄膜3a的下表面203a位于金属蒸镀电极4b的上表面104b上、且金属蒸镀电极4a隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4b对置地将金属化薄膜I层叠在金属化薄膜2上。被层叠的金属化薄膜1、2以中心轴1001P为中心进行卷绕，如图1所示，绝缘薄膜3b的下表面203b位于金属蒸镀电极4a的上表面104a上，且金属蒸镀电极4a隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4b对置。金属化薄膜I为正极用的金属化薄膜，金属化薄膜2为负极用的金属化薄膜。电极端子6a、6b分别与金属蒸镀电极4a、4b相连接。金属化薄膜1、2为了将电极取出到外部，而在中心轴1001P的方向上各错开Imm地被层叠。
[0055]在实施方式I中，绝缘薄膜3a、3b由聚丙烯等电介质构成。金属蒸镀电极4a、4b分别是通过在绝缘薄膜3a、3b的上表面103a、103b蒸渡作为金属蒸镀电极4a、4b的材料的金属而形成的。金属化薄膜I具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端301、401。端401位于自端301起沿着中心轴1001P的方向1001a。为了与金属化薄膜2绝缘，在端401设置有绝缘边缘5a。在绝缘边缘5a未设置金属蒸镀电极4a，绝缘薄膜3a从金属蒸镀电极4a露出。在实施方式I中，绝缘边缘5a在方向IOOla上的宽度为2mm。金属化薄膜2具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端302、402。端402位于与自端302起沿着中心轴1001P的方向IOOla相反的方向1001b。为了与金属化薄膜I绝缘，在端402设置有绝缘边缘5b。在绝缘边缘5b未设置金属蒸镀电极4b，绝缘薄膜3b从金属蒸镀电极4b露出。在实施方式I中，绝缘边缘5b在方向IOOlb上的宽度为2mm。另外，金属蒸镀电极4b也可通过在绝缘薄膜3a的下表面203a蒸渡作为金属蒸镀电极4b的材料的金属而形成。
[0056]绝缘薄膜3a具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端303a、403a。端403a位于自端303a起的方向1001a。金属蒸镀电极4a具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端304a、404a。端404a位于自端304a起的方向1001a。绝缘薄膜3b具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端303b、403b。端403b位于自端303b起的方向1001b。金属蒸镀电极4b具有在沿着中心轴1001P的方向上相互位于相反侧的端304b、404b。端404b位于自端304b起的方向1001b。
[0057]金属蒸镀电极4a、4b分别与电极端子6a、6b相连接，并被引出到金属化薄膜电容器1001的外部。在实施方式I中的金属化薄膜电容器1001之中，电极端子6a是向被卷绕的金属化薄膜I的端301、即金属蒸镀电极4a的端304a和绝缘薄膜3a的端303a喷镀锌等金属而形成的金属喷镀电极。同样地，电极端子6b是通过向被卷绕的金属化薄膜2的端302、即金属蒸镀电极4b的端304b和绝缘薄膜3b的端303b喷镀锌等金属而形成的金属喷镀电极。
[0058]图2是金属化薄膜1、2的俯视图。金属蒸镀电极4a具有隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4b对置的中央区域17a。金属蒸镀电极4b具有隔着绝缘薄膜3b而与金属蒸镀电极4a对置的中央区域17b。金属蒸镀电极4a、4b的中央区域17a、17b构成了形成电容的有效电极部。
[0059]在金属蒸镀电极4a形成有纵边缘7a以及横边缘8a,上述纵边缘7a以及横边缘8a是在中央区域17a的方向IOOla的宽度W的实质性中央IOOle与端404a之间形成的缝隙。纵边缘7a和横边缘8a是通过将油转印到绝缘薄膜3a的上表面103a而形成的，在纵边缘7a和横边缘8a未蒸渡作为金属蒸镀电极4a的材料的金属，露出绝缘薄膜3a的上表面103a。横边缘8a在方向IOOla上延伸，纵边缘7a在与方向IOOla呈直角的方向IOOlc上延伸。纵边缘7a和横边缘8a将金属蒸镀电极4a分离成大电极部9a、和多个分割小电极部10a。金属蒸镀电极4a具有大电极部9a、多个分割小电极部10a、连接大电极部9a和多个分割小电极部IOa的多个熔丝11a、以及将多个分割小电极部IOa相互连接的多个熔丝12a。大电极部9a位于中央IOOle与端303a之间，延伸到端303a而与电极端子6a相连接。多个分割小电极部IOa位于从中央IOOle到端403a之间，被配置到绝缘边缘5a为止。
[0060]多个分割小电极部IOa通过多个熔丝Ila而与大电极部9a并联地电连接。彼此相邻的分割小电极部IOa利用熔丝12a而被并联地电连接。
[0061]分割小电极部IOa在方向IOOla上的宽度为有效电极部的宽度W的约I / 4，沿着方向IOOla而配置有2个分割小电极部10a。但并不限于此，也可沿着方向IOOla而配置有3个以上的分割小电极部10a。
[0062]当使用金属化薄膜电容器1001时，在金属蒸镀电极4a、4b之间的绝缘的缺陷部分发生了短路的情况下，由于短路的能量而使得缺陷部分的周边的金属蒸镀电极4a蒸发、飞溅从而恢复绝缘的自恢复功能是金属化薄膜电容器1001所具有的。通过该自恢复功能，即便金属化薄膜1、2之间的一部分发生短路，金属化薄膜电容器1001的功能也会恢复。此夕卜，在由于分割小电极部IOa的不良情况而使得分割小电极部IOa中流过大量的电流的情况下，由于熔丝Ila或者熔丝12a飞溅，因而产生了不良情况的部分的分割小电极部IOa的电连接被切断，在产生了不良情况的部分的分割小电极部IOa中没有流动电流，金属化薄膜电容器1001的电流返回到正常状态。
[0063]与金属蒸镀电极4a同样地,在金属蒸镀电极4b形成有纵边缘7b以及横边缘8b,上述纵边缘7b以及横边缘8b是在中央区域17b的方向IOOlb(IOOla)的宽度W的实质性中央IOOle与端404b之间形成的缝隙。纵边缘7b和横边缘8b是通过将油转印到绝缘薄膜3b的上表面103b而形成的，在纵边缘7b和横边缘8b未蒸渡作为金属蒸镀电极4b的材料的金属，露出绝缘薄膜3b的上表面103b。横边缘8b在方向IOOlb(IOOla)上延伸，纵边缘7b在方向IOOlc上延伸。纵边缘7b和横边缘8b将金属蒸镀电极4b分离成大电极部％、和多个分割小电极部10b。金属蒸镀电极4b具有大电极部9b、多个分割小电极部10b、连接大电极部9b和多个分割小电极部IOb的多个熔丝lib、以及将多个分割小电极部IOb相互连接的多个熔丝12b。大电极部9b位于中央IOOle与端303b之间，延伸到端303b而与电极端子6b相连接。多个分割小电极部IOb位于从中央IOOle到端403b之间，被配置到绝缘边缘5b为止。
[0064]多个分割小电极部IOb通过多个熔丝Ilb而与大电极部9b并联地电连接。彼此相邻的分割小电极部IOb利用熔丝12b而被并联地电连接。金属蒸镀电极4b的多个分割小电极部IOb隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4a的大电极部9a对置。金属蒸镀电极4a的多个分割小电极部IOa隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4b的大电极部9b对置。
[0065]分割小电极部IOb在方向IOOlb(IOOla)上的宽度为有效电极部的宽度W的约I /4，沿着方向IOOlb(IOOla)而配置有2个分割小电极部10b。但并不限于此，也可沿着方向IOOlb而配置有3个以上的分割小电极部10b。
[0066]当使用金属化薄膜电容器1001时，在金属蒸镀电极4a、4b之间的绝缘的缺陷部分发生了短路的情况下，由于短路的能量而使得缺陷部分的周边的金属蒸镀电极4b蒸发、飞溅从而恢复绝缘的自恢复功能是金属化薄膜电容器1001所具有的。通过该自恢复功能，即便金属化薄膜1、2之间的一部分发生短路,金属化薄膜电容器1001的功能也会恢复。此夕卜，在由于分割小电极部IOb的不良情况而使得分割小电极部IOb中流过大量的电流的情况下，由于熔丝Ilb或者熔丝12b飞溅，因而产生了不良情况的部分的分割小电极部IOb的电连接被切断，在产生了不良情况的部分的分割小电极部IOb中没有流动电流，金属化薄膜电容器1001的电流返回到正常状态。
[0067]与金属蒸镀电极4a同样地,在金属蒸镀电极4b形成有纵边缘7b以及横边缘8b,上述纵边缘7b以及横边缘8b是在金属蒸镀电极4b的中央区域17b的方向IOOlb(IOOla)的宽度W的实质性中央IOOle与端404b之间形成的缝隙。纵边缘7b和横边缘8b是通过将油转印到绝缘薄膜3b的上表面103b而形成的，在纵边缘7b和横边缘8b未蒸渡作为金属蒸镀电极4b的材料的金属，露出绝缘薄膜3b的上表面103b。横边缘8b在方向IOOlb(IOOla)上延伸，纵边缘7b在方向IOOlc上延伸。纵边缘7b和横边缘8b将金属蒸镀电极4b分离成大电极部9b、和多个分割小电极部10b。金属蒸镀电极4b具有大电极部9b、多个分割小电极部10b、连接大电极部9b和多个分割小电极部IOb的多个熔丝lib、以及将多个分割小电极部IOb相互连接的多个熔丝12b。大电极部9b位于中央IOOle与端403b之间，延伸到端303b而与电极端子6b相连接。多个分割小电极部IOb位于从中央IOOle到端403b之间，被配置到绝缘边缘5b为止。
[0068]多个分割小电极部IOb通过多个熔丝Ilb而与大电极部9b并联地电连接。彼此相邻的分割小电极部IOb利用熔丝12b而被并联地电连接。
[0069]分割小电极部IOb在方向IOOlb上的宽度为有效电极部的宽度W的约I / 4，沿着方向IOOlb而配置有2个分割小电极部10b。但并不限于此，也可沿着方向IOOlb而配置有3个以上的分割小电极部10b。
[0070]在实施方式I中，虽然金属蒸镀电极4a、4b被分割成大电极部9a、9b和分割小电极部10a、10b，但是也可不被分割而分别是I个电极。
[0071]在实施方式I中，虽然绝缘薄膜3a、3b使用的是作为电介质的聚丙烯薄膜，但除此之外也可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalene)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚苯乙烯(polystyrene)等其他电介质形成。
[0072]如图1所示，在实施方式I中的金属化薄膜电容器1001之中，金属蒸镀电极4a、4b各自具有在与电极端子6a、6b接触的端304a、304b所分别设置的低电阻部13a、13b。低电阻部13a、13b分别厚于中央区域17a、17b，并具有较低的电阻。低电阻部13a、13b通过由铝、锌和镁构成的合金(以下称作Al-Zn-Mg合金)而构成。另外，在实施方式I中的金属化薄膜电容器1001之中，也可金属蒸镀电极4a、4b之中的一方不具有低电阻部。
[0073]金属蒸镀电极4a的端304a与绝缘薄膜3a的端303a相一致地延伸并连接到电极端子6a。中央区域17a远离金属蒸镀电极4a的端304a、且隔着绝缘薄膜3a而与金属蒸镀电极4b对置。低电阻部13a由Al-Zn-Mg合金构成，被设置在金属蒸镀电极4a的端304a、且比中央区域17a厚。此外，金属蒸镀电极4b的端304b与绝缘薄膜3b的端303b相一致地延伸并连接到电极端子6b。中央区域17b远离金属蒸镀电极4b的端304b、且隔着绝缘薄膜3b而与金属蒸镀电极4a対置。低电阻部13b由Al-Zn-Mg合金构成，被设置在金属蒸镀电极4b的端304b、且比中央区域17b厚。
[0074]图3是表示金属化薄膜1、2的制造方法的简要图。在真空蒸镀装置内，从卷绕绝缘薄膜3a、3b而成的辊14起使绝缘薄膜3a、3b与滚筒15密接地移动而缠绕到辊16上，同时在绝缘薄膜3a、3b的上表面103a、103b真空蒸镀铝、锌、镁，由此形成了金属蒸镀电极4a、4b 0
[0075]以下，对实施方式I中的金属化薄膜电容器1001的实施例进行说明。
[0076](实施例1)
[0077]实施例1的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极4a、4b均具有由Al-Zn-Mg合金构成的低电阻部13a、13b。
[0078]金属蒸镀电极4a、4b由招和镁的合金(Al-Mg合金)构成。绝缘薄膜3a、3b由聚丙烯构成。另外，实施例1的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a利用分别与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的实施例1的金属化薄膜的特征。
[0079]镁与铝相比，金属与氧结合的每I摩尔的吉布斯(Gibbs)的标准生成能更小。因此，能够通过真空度、氧导入而使镁扩散到蒸镀膜的表面。
[0080]图4和图5分别表示根据X射线光电子能谱(XPS: X-ray photoelectronspectroscopy)分析结果求出的、金属蒸镀电极4a(4b)的低电阻部13a(13b)的组成和中央区域17a(17b)的组成。在图4中，横轴表示低电阻部13a(13b)中的自表面(上表面104a、104b)起的深度(距离)换算值(nm)，纵轴表示各元素的原子浓度(at0m% )。在此，深度是指，从氧化膜的上表面或下表面起呈直角地朝向氧化膜的内部的方向上的距离。在图5中，横轴表不金属蒸镀电极4a (4b)的中央区域17a(17b)中的距表面(上表面104a、104b)的深度换算值(_)，纵轴表示各元素的原子浓度(at0m% )。深度換算值根据相同条件下的ニ氧化硅膜的溅射速率和铝的溅射速率之间的比较来换算。
[0081]图4所示的低电阻部13a(13b)与图5所示的中央区域17a(17b)相比Zn的浓度更高，在实施例1的金属化薄膜电容器中，低电阻部13a(13b)由Al-Zn-Mg合金构成，中央区域17a(17b)由Al-Mg合金构成。低电阻部13a(13b)和中央区域17a(17b)的任一方的Mg的原子浓度的峰值均存在于按深度换算距上表面104a(104b)的值为比Onm深且在5nm以内的范围中。进而，均在表层(上表面104a、104b)存在0原子，从而形成了氧化膜。
[0082]图6A是实施方式I中的金属化薄膜电容器1001的实施例1的金属蒸镀电极4a(4b)的放大剖视图。在实施例1的金属蒸镀电极4a(4b)中，在与绝缘薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)相抵接的上表面104a(104b)的低电阻部13a(13b)，形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物构成的氧化膜18a(18b)，在上表面104a(104b)的中央区域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a (19b)。氧化膜18a、19a连续地相连。这样，金属蒸镀电极4a(4b)具有在绝缘薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)上所形成的核心层22a(22b)、和在核心层22a(22b)的上表面上所形成的氧化膜18a、19a(18b、19b)。核心层22a(22b)由Al-Mg合金构成。
[0083]图6B是实施方式I中的金属化薄膜电容器1001的其他金属蒸镀电极4a(4b)的放大剖视图。在金属蒸镀电极4a(4b)中，在与绝缘薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)相抵接的上表面104a(104b)的低电阻部13a(13b)形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物构成的氧化膜18a(18b)，在上表面104a(104b)的中央区域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a(19b)。此外，在与绝缘薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)相抵接的下表面204a(204b)的低电阻部13a(13b)形成有由Al-Zn-Mg合金的氧化物构成的氧化膜20a(20b)，在下表面204a(204b)的中央区域17a(17b)形成有Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜21a(21b)。氧化膜18a、19a连续地相连。氧化膜18b、19b连续地相连。氧化膜20a、21a连续地相连。氧化膜20b、21b连续地相连。这样，金属蒸镀电极4a (4b)具有在绝缘薄膜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层22a (22b)、以及在核心层22a (22b)的上表面上所形成的氧化膜18a、19a (18b、19b)。
[0084]在图6A所示的具有金属蒸镀电极4a、4b的实施例1中，图4所示的低电阻部13a (13b)的Mg的原子浓度，按平均来算低于图5所示的中央区域17a (17b)的Mg的原子浓度。
[0085]比较例I的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极中，具有与低电阻部13a(13b)同样构造的低电阻部由Al和Zn构成，中央区域由Al构成。低电阻部的底层由与中央区域一体地形成的Al层构成，在该Al层上蒸渡Zn而形成了低电阻部。
[0086]对实施例1以及比较例I的金属化薄膜电容器进行了耐湿试验以及短时间耐电压试验。
[0087]在耐湿试验中，求出在85°C / 85% r.h.的高温高湿度的条件下将500V的电压持续施加900小时后的电容器的电容变化率(％ )。电容变化率是从电压施加后的电容Ct中减去电压施加前的电容CO之后的差值除以电容CO而得到的值(% )。
[0088]在短时间耐电压试验中，采用的是样本的金属化薄膜和基准的金属化薄膜。在100°c的氛围下，每隔规定时间将施加给电容器的电压逐次升压固定电压，并将电容器的电容变化率成为-5%的电压测定为耐电压。耐电压的变化率是将从样本的耐电压Vt中减去基准的耐电压VO之后的差值除以耐电压VO而得到的值(％)。在此，基准的金属化薄膜是不便蒸镀膜的表面氧化而蒸渡了铝的金属化薄膜。
[0089]图7表示实施例1与比较例I的金属化薄膜电容器中的金属蒸镀电极的氧化膜19a、(19b)的厚度(nm)、耐湿试验中的电容的变化率(％ )以及短时间耐电压试验中的耐电压的变化率)之间的关系。氧化膜19a(19b)的厚度是利用扫描型电子显微镜照片来对金属蒸镀电极4a(4b)的中央区域17a(17b)的剖面进行观察而导出的。
[0090]由图7可知，在实施例1中，即便与比较例I相比氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度小，也能抑制电容变化，故在耐湿性方面优越。此外，在实施例1中，氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度为0.4nm以上，电容变化率成为-10%以上而变化量小，故具有特别高的耐湿性。在比较例I中，在减小变化量以使电容变化率达-10%以上的情况下，需要将氧化膜增厚到20nm以上,但是在实施例1中，在比20nm还薄的氧化膜18a?21a(18b?21b)的情况下，变化小，故能够提高耐湿性。
[0091]此外，在实施例1中，氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度为5nm以下，变化量变小而使得耐电压的变化率达-4%以上，故具有特别高的耐电压性。此外，即便在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度超过了 5nm的范围内，与比较例I相比耐电压性也优越。
[0092]鉴于以上，在实施例1中，在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度小于20nm的范围内，较之比较例I而具有更优越的耐湿性以及耐电压性。此外，在氧化膜18a?21a(18b?21b)的厚度为OAnm以上且5mm以下的范围内，变化量变小而使得电容的变化率达-10%以上，变化量变小而使得耐电压的变化率达-4%以上，故具有特别高的耐湿性以及耐电压性。
[0093]具有较高的耐湿性以及耐电压性的理由之ー在于，在实施例1中利用Al-Mg合金形成了金属蒸镀电极4a(4b)的中央区域17a(17b)。因为镁与铝相比，镁与水的反应速度更快，所以与绝缘薄膜3a、3b中的水分发生反应，形成氧化膜19a、19b、21a、21b。因此，绝缘薄膜3a、3b中的水分降低，金属蒸镀电极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之后便难以引起更进ー步的氧化，所以能够抑制金属蒸镀电极4a、4b的绝缘化，降低电容的变化。
[0094]因此，通过如实施例1那样利用铝和镁的合金来形成金属蒸镀电极4a、4b，从而能够在吸湿时易形成氧化膜19a、19b、21a、21b，能够抑制电容变化，提高耐湿性。
[0095]此外，因为即便Al-Mg合金的氧化膜较薄也具有较高的耐湿性，所以能够减小金属蒸镀电极4a、4b的膜厚，将自我恢复性确保得较高。
[0096]鉴于以上，在实施例1中的金属化薄膜电容器1001之中，既能确保耐电压特性也能提闻耐湿性。
[0097]此外，因为镁与铝相比，镁与水的反应性更强，所以通过形成Al-Mg合金的氧化物、即氧化膜19a (19b)，从而能够实现更高的耐湿特性。
[0098]作为具有较高的耐湿性以及耐电压性的其他理由在干，将低电阻部13a(13b)设为了 Al-Zn-Mg合金。由此，能够抑制低电阻部13a(13b)整体的氧化劣化，不会有损金属蒸镀电极4a、4b对作为金属喷镀电极的电极端子6a、6b的密接性，有助于耐湿性的提高。
[0099]在此，根据參考文献“表面技术，vol.57，Nol, PP.84-89 (2006) ”，在使用了离子液体的镀敷槽中在铜板上形成Zn-Mg合金镀膜的情况下，较之仅镀Zn的情況，耐蚀性得以提高。此外，如果使Mg含有一定量(在上述參考文献中为2.5m0l%)以上，则较之仅含有Zn的情况，耐蚀性提高到约20倍。
[0100]鉴于以上，在实施例1中，通过利用Al-Zn-Mg合金来形成低电阻部13a、13b，由此较之利用Al-Zn合金或者Zn来形成低电阻部13a、13b的情况，能够提高耐蚀性、即耐湿性。
[0101]此外，在从电极端子6a、6b、外壳的间隙浸入了水时，接近外部环境的低电阻部13a、13b尤其易与水接触。因此，如实施例1那样提高低电阻部13a、13b的耐湿性，在使金属化薄膜电容器整体的耐湿性提高之上是非常有用的。此外，在实施例1中，通过使Mg在与低电阻部13a、13b的表面(上表面103a、103b和下表面203a、203b)靠近的区域析出得较多，由此能够更有效地抑制氧化劣化。[0102]另外，期望低电阻部13a、13b中的Mg的原子浓度低于中央区域17a、17b的Mg的原子浓度。如果使低电阻部13a、13b的Mg的原子浓度高的过多，则与电极端子6a、6b之间的耐电流性会下降。
[0103]此外，优选将低电阻部13&、1313、金属蒸镀电极4&、仙中的Mg的原子浓度设为5atom%以下。图8表示实施方式I中的金属化薄膜电容器的充放电次数与tan 5的变化率之间的关系。具体而言，表示针对将Al-Zn-Mg合金中的Mg的原子浓度设为5at0m%、lOatom^^lSatom1^时的650V的电压下的充放电次数和tan 6的变化率、仅由Al构成的金属蒸镀电极的tan 8的变化率。如图8所示，在Mg浓度为5atom%的情况下，较之仅由Al构成的电极，tan 3的变化率小，而在IOatoml ISatom1^的情况下，tan 3的变化率显著上升。
[0104]因为如果低电阻部13a、13b的宽度、即自和电极端子6a、6b相接的端304a、304b起在方向IOOla上的距离d过大，则可靠性会下降，所以需要适当调整。 [0105]在实施方式I中的金属化薄膜电容器之中，根据自金属蒸镀电极4a、4b的端304a、304b起沿着方向IOOla上的距离d，进行了可靠性试验。图9是表示对实施方式I中的金属蒸镀电极4a的电阻值进行測定的方法的简要图。具体而言，在金属蒸镀电极4a、4b中，根据电阻值成为5Q / □以上的距离d，进行了可靠性试验。电阻值使用Mitsubishi ChemicalAnalytech C0.，Ltd.制造的的电阻率计LORESTA-GP MCP-T610型，通过恒定电流施加方式的4端子4探针法，利用4端子探头118进行了測定。此外，在可靠性试验中，測定在100°C下施加电压750V时的2000小时之后的电容的变化率。在可靠性试验中，如果变化量小到电容的变化率达_5 %以上，则判断出可靠性高，如果变化量小到电容的变化率小于_5 %，则判断出可靠性低。在电阻值成为5 Q / ロ以上的距离d为2.0mm,2.5mm的情况下，变化量变小例如电容的变化率达-5%以上，故具有较高的可靠性。在距离d为3.5mm的情况下，电容的变化率小于_5%，变化量变大，故不具有较高的可靠性。在电阻值成为5Q / □以上的距离d为2.5mm以下的情况下，变化量变小例如电容变化达_5%以上，故能确保可靠性。
[0106]另外，在实施例1中，虽然利用Al-Mg合金来形成金属蒸镀电极4a、4b的中央区域17a、17b，但是中央区域17a、17b也可由Al-Mg合金以外的材料来形成，例如仅由Al来形成，即便利用Al-Zn-Mg合金来形成低电阻部13a、13b，低电阻部13a、13b也具有提高耐湿性的效果。
[0107](实施方式2)
[0108]图10是实施方式2中的金属化薄膜电容器1002的剖视图。图11是金属化薄膜电容器1002的金属化薄膜1、2的俯视图。在图10和图11中，针对与图1和图2所示的实施方式I中的金属化薄膜电容器1001相同的部分赋予相同的參考标号。在图10和图11所示的金属化薄膜电容器1002中，金属蒸镀电极4a、4b不具有低电阻部13a、13b。
[0109]图12A是实施方式2中的金属化薄膜电容器1002的金属蒸镀电极4a (4b)的放大剖视图。图12A所示的金属蒸镀电极4a以铝作为主成分，具有在上表面104a所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜23a。这样,金属蒸镀电极4a(4b)具有位于绝缘薄膜3a(3b)的上表面103a(103b)上的核心层25a(25b)、和在核心层25a(25b)的上表面上所形成的氧化膜23a (23b)。金属蒸镀电极4b以铝作为主成分，具有在上表面104b所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜23b。也可金属蒸镀电极4a、4b之中的一方不具有氧化膜(23a、23b)。[0110]图12B是实施方式2中的金属化薄膜电容器1002的其他金属蒸镀电极4a (4b)的放大剖视图。图12B所示的金属蒸镀电极4a以铝作为主成分，具有在上表面104a所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜23a、和在下表面204a所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜24a。这样，金属蒸镀电极4a(4b)具有在氧化膜24a (24b)的上表面上所形成的核心层25a (25b)、和在核心层25a(25b)的上表面上所形成的氧化膜23a(23b)。金属蒸镀电极4b以铝作为主成分，具有在上表面104b所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜23b、和在下表面204b所形成的由MgAl2O4构成的氧化膜24b。也可金属蒸镀电极4a、4b之中的一方不具有氧化膜(23a、23b、24a、24b)。
[0111](实施例2)
[0112]实施例2的金属化薄膜电容器1002的金属蒸镀电极4a、4b具有图12A所示的构造，由铝和镁的合金构成。另外，实施例2的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a利用分别与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法来形成。因此，金属化薄膜1、2共同具有下面叙述的实施例2的金属化薄膜的特征。
[0113]由铝和镁的合金构成的金属蒸镀电极4a、4b能够通过例如交替蒸渡铝和镁、或者同时蒸镀铝和镁而形成。
[0114]镁与铝相比，金属-氧结合的每Imol的吉布斯的标准生成能更小。因此，能够通过真空度、氧输入而使镁在蒸镀膜表面扩散。这样，实施例2的金属蒸镀电极4a、4b由铝构成，在上表面104a、104b形成有由MgAl2O4膜构成的氧化膜23a、23b。
[0115]图13表示根据X射线光电子能谱(XPS)分析结果求出的、距离金属蒸镀电极4a(4b)的上表面104a、104b的深度(距离)换算值(nm)和各元素的原子浓度(at0m% )之间的关系。距离金属蒸镀电极4a (4b)的表面(上表面104a、104b和下表面204a、204b)的深度换算值，根据相同条件下的ニ氧化硅膜的溅射速率和铝的溅射速率之间的比较来换算。如图13所示，在实施例2中，Mg存在于金属蒸镀电极4a、4b的表面(上表面104a、104b和下表面204a、204b)和包括其附近的表层。
[0116]此外，根据X射线衍射(XRD)的结果来确认由MgAl2O4膜构成的氧化膜23a、23b的存在。即，由MgAl2O4膜构成的氧化膜23a、23b分别存在于金属蒸镀电极4a、4b的上表面104a、104b。
[0117]比较例2的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极仅由铝构成。在比较例2的金属蒸镀电极的表面形成有Al2O3膜作为氧化膜。Al2O3膜能够通过例如将氧气导入到蒸镀机内的同时蒸渡铝而形成、或者在蒸渡铝之后进行氧化而形成。
[0118]对实施例2和比较例2的金属化薄膜电容器进行了耐湿试验以及短时间耐电压试验。
[0119]在耐湿试验中，求出在85°C / 85% r.h.的高温高湿度的条件下将500V的电压持续施加900小时后的电容器的电容的变化率)。电容的变化率是从电压施加后的电容Ct中减去电压施加前的电容CO之后的差值除以电容CO而得到的值(% )。
[0120]在短时间耐电压试验中，金属化薄膜电容器采用的是样本的金属化薄膜和基准的金属化薄膜。在ioo°c氛围气下,姆隔规定时间将施加给电容器的电压升压各一定电压,并将电容器的电容的变化率成为-5 %的电压测定为耐电压。耐电压的变化率是从样本的耐电压Vt中减去基准的耐电压VO之后的差值除以耐电压VO而得到的值(％)。在此，基准的金属化薄膜是不使蒸镀膜的表面氧化而蒸渡了铝的金属化薄膜。
[0121]图14表示金属化薄膜电容器1002的耐湿试验和短时间耐电压试验的結果。图14表示实施例2中的由MgAl2O4膜构成的氧化膜23a(23b)的厚度(nm)、耐湿试验中的电容的变化率)以及短时间耐电压试验中的耐电压的变化率(％ )。图14也表示比较例2的由Al2O3膜构成的氧化膜的厚度(nm)、耐湿试验中的电容的变化率)以及短时间耐电压试验中的耐电压的变化率(％)。各氧化膜的厚度是利用扫描型电子显微镜照片来对剖面进行观察而导出的。
[0122]如图14所示，在具有由MgAl2O4膜构成的氧化膜23a(23b)的实施例2中，与具有由Al2O3膜构成的氧化膜的比较例2相比，即便厚度更小，也能抑制电容的变化，在耐湿性方面优越。此外，在实施例2中，氧化膜23a(23b)的厚度为0.4mm以上，电容的变化量变小例如变化率达-10%以上，故具有特别高的耐湿性。在比较例2中，在减小变化量例如电容的变化率达-10%以上的情况下，需要将Al2O3的氧化膜增厚到20nm以上，但是在实施例2中，在比20nm还薄的氧化膜23a (23b)的情况下，能够减小电容的变化量使例如电容的变化率达-10%以上，故能够提高耐湿性。
[0123]此外，在实施例2中，氧化膜23a(23b)的膜厚度为5nm以下，耐电压的变化量变小例如耐电压变化率达-4%以上，故具有特别高的耐电压性。此外，即便在氧化膜的膜厚度超过了 5nm的范围中，与使用了 Al2O3膜的比较例2相比，耐电压性也优越。
[0124]鉴于以上，在实施例2中，在氧化膜23a(23b)的厚度小于20nm的范围内，较之比较例2而具有更优越的耐湿性以及耐电压性。此外，在氧化膜23a(23b)的厚度为0.4mm以上且5nm以下的范围内，电容的变化量变小例如变化率达-10%以上，耐电压的变化量变小例如变化率达_4%以上，故具有特别高的耐湿性以及耐电压性。
[0125]以下说明实施方式2中的金属化薄膜电容器1002具有较高的耐湿性以及耐电压性的理由。因为镁与铝相比，镁与水的反应速度更快，所以与绝缘薄膜3a、3b中的水分发生反应，以形成氧化膜23a、23b。因此，绝缘薄膜3a、3b中的水分降低，金属蒸镀电极4a、4b的氧化劣化被抑制。此外，一旦在形成了氧化膜23a、23b之后便难以弓I起更进ー步的氧化，所以能够抑制金属蒸镀电极4a、4b的绝缘化，降低电容变化。
[0126]因此，通过如实施例2那样利用铝和镁的合金来形成金属蒸镀电极4a、4b，从而能够在吸湿时易形成氧化膜23a、23b，能够抑制电容变化，提高耐湿性。
[0127]此外，因为即便MgAl2O4膜较薄也具有较高的耐湿性，所以能够减小金属蒸镀电极4a、4b的厚度，将自我恢复性确保得较高。
[0128]鉴于以上，实施例2既能确保耐电压特性也能提高耐湿性。
[0129]此外，因为镁与铝相比，镁与水的反应性更强，所以镁单体的氧化膜(MgO膜)也具有比铝单体的氧化膜(Al2O3膜)更高的耐湿性，但是因为由铝和镁的合金构成的氧化膜(MgAl2O4膜)具有MgO膜所具有的潮解性，所以即便吸湿，耐湿性的下降也较小。因此，通过在表面形成MgAl2O4膜，从而金属蒸镀电极4a、4b具有更高的耐湿特性。
[0130]另外，由MgAl2O4膜构成的氧化膜可以设置在金属蒸镀电极4a、4b的一方也可设置在双方。尤其优选设置在成为正极的金属蒸镀电极4a。因为MgAl2O4具有绝缘性，所以通过设置在成为正极的金属蒸镀电极4a，从而在电压施加时难以发生阳极氧化。即，能够抑制金属蒸镀电极4a的铝被氧化而成为绝缘性的Al2O3的情況，能够抑制电容下降。另外，图12B所示的氧化膜24a由与氧化膜23a同样的材料构成，并具有同样的效果。
[0131](实施方式3)
[0132]实施方式3中的金属化薄膜电容器具有与图10和图11所示的实施方式2中的金属化薄膜电容器1002相同的构造。
[0133]在实施方式3中的金属化薄膜电容器之中，在相对于金属蒸镀电极4a、4b的上表面104a、104b和下表面204a、204b平行的方向上的金属蒸镀电极4a、4b中的镁的按重量计算的浓度的相对标准偏差为0.2以下，镁的按重量计算的浓度的散差少。关于各实施例的详细内容将在下面叙述。
[0134](实施例3)
[0135]实施例3的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极4a、4b是通过使铝的金属材料和镁的金属材料在绝缘薄膜3a、3b的上表面103a、103b蒸镀而形成的。铝在金属材料中的重量％为99.9wt %以上，成为纯度较高的材料。同样地，镁在金属材料中的重量％也为99.9wt%以上，成为纯度较高的材料。这样，通过使用纯度较高的金属材料，从而所形成的金属蒸镀电极可获得杂质少、特性优越的效果。此外，在蒸镀エ序中调整金属蒸镀电极中的铝、镁的量、分布之际，通过采用这样的纯度较高的金属材料，从而该金属蒸镀电极中的铝、镁的量、分布变得易于控制。
[0136]另外，实施例3的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2共同具有下面叙述的实施例3的金属化薄膜的特征。
[0137]对实施例3的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜1(2)的金属蒸镀电极4a(4b)中包含的镁的浓度进行了測定。在该镁的浓度的測定中，利用荧光X射线分析(XRF)測定了从所使用的金属化薄膜中每隔IOm切取出的直径为30_(p的切片的金属化薄膜中含有的镁的浓度。从金属化薄膜中切取出的10个切片的镁的浓度的平均值为1.7%。进而，续的浓度的标准偏差为0.34%,相对标准偏差为0.2。另外，相对标准偏差是指，标准偏差除以平均值而得到的值。
[0138](实施例4)
[0139]作为正极的金属蒸镀电极4a和作为负极的金属蒸镀电极4b采用的是与实施例3同样的铝的金属材料和镁的金属材料。另外，实施例4的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的实施例4的金属化薄膜的特征。
[0140]从实施例4的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜中切取出的10个切片中包含的镁的浓度的平均值为4.0%。进而，该镁的浓度的标准偏差为0.1 %，相对标准偏差为0.025。
[0141](实施例5)
[0142]作为正极的金属蒸镀电极4a、和作为负极的金属蒸镀电极4b采用的是与实施例3同样的铝的金属材料和镁的金属材料。另外，实施例5的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的实施例5的金属化薄膜的特征。
[0143]求取从实施例5的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜中切取出的10个切片中包含的镁的浓度的平均值时，所得的结果是5.6%。进而，该镁的浓度的标准偏差为0.29%，相对标准偏差为0.051。
[0144]其次，针对这些实施例3?5，关于金属蒸镀电极中的镁的浓度的分布不均较大的比较例3?5将在下面叙述。
[0145](比较例3)
[0146]作为正极的金属蒸镀电极4a、和作为负极的金属蒸镀电极4b采用的是与实施例3同样的铝的金属材料和镁的金属材料。另外，比较例3的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的比较例3的金属化薄膜的特征。
[0147]从比较例3的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜中切取出的10个切片中包含的镁的浓度的平均值为1.0%。进而,该镁的浓度的标准偏差为0.8%，相对标准偏差为0.8。
[0148](比较例4)
[0149]作为正极的金属蒸镀电极4a、和作为负极的金属蒸镀电极4b采用的是与实施例3同样的铝的金属材料和镁的金属材料。另外，比较例4的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的比较例4的金属化薄膜的特征。
[0150]从比较例4的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜中切取出的10个切片中包含的镁的浓度的平均值为2.5%。进而，该镁的浓度的标准偏差为6.93%，相对标准偏差为
2.77。
[0151](比较例5)
[0152]作为正极的金属蒸镀电极4a、和作为负极的金属蒸镀电极4b采用的是与实施例3同样的铝的金属材料和镁的金属材料。另外，比较例5的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的比较例5的金属化薄膜的特征。
[0153]从比较例5的金属化薄膜电容器所用到的金属化薄膜中切取出的10个切片中包含的镁的浓度的平均值为4.8%。进而，该镁的浓度的标准偏差为3.3%，相对标准偏差为0.69 o
[0154]通过测定实施例3?5、比较例3?5的金属化薄膜电容器的电容减少率，从而对各个金属化薄膜电容器的耐湿性进行了评价。在该耐湿性试验中，求出了在85°C / 85%r.h.的高温高湿度的条件下将500V的电压持续施加900小时后的的电容器电容的减少率。图15A —井示出该评价结果、各实施例以及各比较例的相对标准偏差。
[0155]如图15A所示，在实施方式3中的实施例3?5的金属化薄膜电容器之中，电容的減少率小于比较例3?5的金属化薄膜电容器。
[0156]图16表不图15A所不的实施方式3中的金属化薄膜电容器的镁的浓度和电容的减少率。图16表不金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的相对标准偏差对电容的减少率即耐湿性带来的影响。在图16中，纵轴表示电容的減少率，横轴表示镁的浓度。在图16中，用平滑曲线LI来连结实施例3?5的电容的减少率，用平滑曲线L2来连结比较例3?5的电容的减少率。[0157]如图16所示，实施例3?5的金属化薄膜电容器与比较例3?5的金属化薄膜电容器相比较，电容相对于镁的浓度的減少率更小。这是由于金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的分布状态的差异而引起的。
[0158]如比较例3?5的金属化薄膜电容器那样，如果镁的浓度參差不齐，且存在浓度局部低的部分，则首先水分从外部浸入到该部分，使作为金属蒸镀电极的铝发生腐蚀。然后，铝的腐蚀从该浓度低的部分起扩展，最終有可能导致金属蒸镀电极无法作为电极发挥功能。另ー方面，在实施例3?5的金属化薄膜电容器中，金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的相对标准偏差小至2.0以下，镁的浓度的散差被抑制，在金属蒸镀电极4a、4b内镁普遍分布。因而，可成为上述那样的水分浸入路径的部分极少，其结果可以抑制电容器电容随时间的減少。
[0159]如图16所示，金属化薄膜电容器的耐湿性依赖于金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的浓度。制作金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的浓度不同的多个样本，对各自的耐湿性进行了评价，其结果可知伴随着镁的浓度的增加而耐湿性也得以提高。其中，如果镁的浓度超过45wt%，则难以形成(蒸镀)金属蒸镀电极4a、4b，故不优选。此外，在镁的浓度小于
0.5wt%的情况下，可获得的效果小，鉴于此，镁的浓度为0.5wt%以上且45wt%以下的范围较为适宜。
[0160]进而，对实施例3?5的金属化薄膜电容器和比较例3?5的金属化薄膜电容器的各种电位梯度下的耐湿性进行了评价。在此，电位梯度是指，经由电极端子6a、6b施加在金属蒸镀电极4a、4b之间的电压除以绝缘薄膜3a、3b的厚度而得到的值,表示绝缘薄膜3a、3b的每单位厚度的施加电压。
[0161]此外，关于耐湿性，首先将包括由铝单体形成的金属蒸镀电极的现有例I的金属化薄膜电容器的耐湿性作为基准值，相对于该基准值比较实施例3?5的金属化薄膜电容器以及比较例3?5的金属化薄膜电容器的耐湿性，并算出比较所得值。具体而言，在各种电位梯度下分别测定了实施例3的金属化薄膜电容器以及比较例4的金属化薄膜电容器的电容減少5%所需的时间。此外，在各种电位梯度下測定了具备由铝単体形成的金属蒸镀电极的现有例I的金属化薄膜电容器的电容減少5%所需的时间、即基准值。
[0162]图15B表不实施方式3中的与金属化薄膜电容器的电位梯度相对的耐湿试验的评价結果。记载了实施例3的金属化薄膜电容器(Mg浓度平均值为1.7、相对标准偏差为0.2)的时间与基准值之比、和比较例4的金属化薄膜电容器(Mg浓度平均值为2.5、相对标准偏差为2.77)的时间与基准值之比。
[0163]如图15B所示，伴随着电位梯度的増加而比较例4的金属化薄膜电容器的上述时间变短，耐湿性下降。即，伴随着电位梯度的増加而逐渐接近包括由铝单体形成的金属蒸镀电极在内的金属化薄膜电容器的耐湿性。
[0164]另ー方面，在实施例3的金属化薄膜电容器中，纵使假设电位梯度增加了，但上述时间也如图15B所示那样几乎没有发生变化，耐湿性不会下降。S卩，实施例3的金属化薄膜电容器相对于包括由铝单体形成的金属蒸镀电极在内的金属化薄膜电容器的耐湿性而言具有充分的优越性。
[0165]如果使在相同的施加电压下所使用的绝缘薄膜变薄，则电位梯度会增加。鉴于此，根据上述結果，纵使实施方式3中的金属化薄膜电容器使用了较薄的绝缘薄膜，也具有充分的耐湿性。
[0166]S卩，实施方式3中的金属化薄膜电容器即便在绝缘薄膜3a、3b的每单位厚度的电位梯度为150V / Pm以上的情况下也示出充分的耐湿性。鉴于此，在绝缘薄膜3a、3b的薄型化方面是有效的，进而在金属化薄膜电容器的小型化也是有效的。
[0167]另外，在实施方式3中，并不限定于上述的实施例，也可进行各种变更来进行实施。例如，在上述的实施例中，虽然将金属化薄膜1、2双方的金属蒸镀电极4a、4b中包含的镁的浓度的相对标准偏差设为2.0以下，但是并不限于该构成，通过将一方的金属蒸镀电极中包含的镁的浓度的相对标准偏差设为上述范围，也能获得同样的效果。
[0168]此外，在实施方式3中的金属化薄膜电容器之中，金属化薄膜1、2以中心轴1001P为中心进行了卷绕。但并不限于此，即便在多个金属化薄膜I和多个金属化薄膜2被交替地层叠的层叠型金属化薄膜电容器中，也能适用实施方式3中的镁的浓度，并具有同样的效果。
[0169](实施方式4)
[0170]实施方式4中的金属化薄膜电容器具有与图10和图11所示的实施方式2中的金属化薄膜电容器1002相同的构造。
[0171]图17A是实施方式4中的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极4a(4b)的放大剖视图。在实施方式4中的金属化薄膜电容器之中，金属蒸镀电极4a、4b之中的至少一方以铝作为主成分，具有在与绝缘薄膜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镁层29a (29b)、以及在含镁层29a (29b)的上表面上所形成的核心层30a (30b)。核心层30a (30b)形成在与绝缘薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)接合的金属蒸镀电极4a(4b)的上表面104a(104b)。含镁层29a、29b包含作为金属的镁而非作为氧化物的镁。核心层30a(30b)由铝构成。在金属蒸镀电极4a(4b)中，镁的原子浓度分布在含镁层29a、29b达最大值。在沿着上表面104a、104b的方向上的每单位面积的金属蒸镀电极4a、4b中的镁的含有量为2.0wt%? 40wt%。通过使镁含有规定量以上，从而即便推进镁的自然氧化，也能够使存在于含镁层29a、29b的镁作为上述的金属而残留。此外，因为若镁过多则电阻会变大，所以设为上述范围是适当的。
[0172]图17B是实施方式4中的金属化薄膜电容器的其他金属蒸镀电极4a(4b)的放大剖视图。在实施方式4中的金属化薄膜电容器之中，金属蒸镀电极4a、4b之中的至少一方以铝作为主成分，具有在与绝缘薄膜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镁层29a (29b)、在含镁层29a、(29b)的上表面上所形成的核心层30a (30b)、在核心层30a (30b)的上表面上所形成的含镁层28a (28b)、以及在含镁层28a (28b)的上表面上所形成的氧化膜26a (26b)。氧化膜26a(26b)被形成在与绝缘薄膜3b (3a)的下表面203b (203a)接合的金属蒸镀电极4a(4b)的上表面104a(104b)。含镁层28a、28b、29a、29b包含作为金属的镁而非作为氧化物的镁。核心层30a(30b)由铝构成。在金属蒸镀电极4a(4b)中，镁的原子浓度分布在含镁层28a、28b、29a、29b达最大值。沿着上表面104a、104b的方向上的姆单位面积的金属蒸镀电极4a、4b中的镁的含有量为2.0wt%? 40wt%。通过使镁含有规定量以上，从而即便推进镁的自然氧化，也能够使用存在于含镁层28a、28b、29a、29b的镁作为上述的金属而残留。此外，因为若镁过多则电阻会变大，所以设为上述范围是适当的。[0173](实施例6)
[0174]在实施例6的金属化薄膜电容器中，将铝和镁的合金用作作为正极的金属蒸镀电极4a和作为负极的金属蒸镀电极4b所用的电极材料,金属蒸镀电极4a、4b具有图17A所示的构造。另外，实施例6的金属化薄膜I的绝缘薄膜3a、金属蒸镀电极4a分别利用与金属化薄膜2的绝缘薄膜3b、金属蒸镀电极4b相同的材料且相同的制造方法而形成。因此，金属化薄膜1、2具有下面叙述的实施例6的金属化薄膜的特征。
[0175]实施例6的金属蒸镀电极，每单位面积的金属蒸镀电极中的镁的含有量为
4.9wt*%,核心层30a、30b由招构成。
[0176]图18A和图18B表示根据X射线光电子能谱(XPS)分析结果求出的、自金属蒸镀电极4a、4b的表面起的深度(距离)换算值和原子浓度之间的关系。在图18A中，横轴表示自金属蒸镀电极4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度(距离)换算值(nm),纵轴表不原子浓度(atom1^ )。在图18B中，横轴表不自金属蒸镀电极4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度(距离)换算值(mm)，左侧的纵轴表示Al和0的原子浓度(atom% ),右侧的纵轴表不Mg的原子浓度(atom1^ )。自金属蒸镀电极4a、4b的表面(上表面104a、104b)起的深度換算值根据相同条件下的二氧化硅膜的溅射速率与铝的溅射速率之间的比较来換算。尤其，如图18B所示，在实施例6中的金属蒸镀电极4a、4b之中，在较之铝的浓度分布达最大值的位置而更深的位置处，镁的浓度分布达最大值。即，可知镁存在于铝的核心层30a(30b)之下。此外，在较之镁的浓度分布达最大值的位置而更深的位置处，氧的浓度分布取峰值。
[0177]图19表示实施例4的金属化薄膜电容器在高温下(100°C )的施加电压与漏电流之间的关系。现有例2的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极是仅由铝层构成的以往的金属蒸镀电扱。比较例6的金属化薄膜电容器的金属蒸镀电极不包含含镁层，在铝的核心层之下形成有由氧化镁构成的氧化膜。比较例6的每单位面积的金属蒸镀电极中的镁的含有量小于 2.0wt.%。
[0178]如图19所示，漏电流按照现有例2、比较例6、实施例6的顺序依次变小。这是因形成于铝的核心层之下的镁层的一部分与绝缘薄膜3a、3b中的水分相结合而使得绝缘薄膜3a、3b中的水分下降所引起的。而且，在铝的核心层之下，镁的含有量越多则漏电流越是減少。
[0179]根据这些结果，能够推测出:在与绝缘薄膜3a、3b相接合的接合面、即金属蒸镀电极4a(4b)的上表面104a(104b)和下表面204a(204b)存在镁的氧化膜。在实施例6中，虽然氧化膜27a、27b由镁的氧化物构成，但是即便由除了镁之外的金属构成的氧化物来形成，也同样能够抑制含有单体镁的含镁层29a、29b的氧化。作为氧化膜27a、27b，例如能够
使用氧化招、氧化钛、氧化娃、氧化猛等。
[0180]图20表示对实施例6、现有例2以及比较例6的金属化薄膜电容器所进行的短时间耐电压试验的结果。在该短时间耐电压试验中，在100°c的氛围气下每隔规定时间将施加给实施例6、现有例2、比较例6的金属化薄膜电容器的金属化薄膜之间的电压逐次升压固定电压，将电容的变化率成为5%的电压测定为耐电压，并根据该电压求出耐电压性。实施例6的耐电压的变化率是从实施例6的耐电压Vt中减去现有例2的耐电压VO之后的差值除以耐电压VO而得到的值)。同样地，比较例6的耐电压的变化率是从比较例6的耐电压Vt中减去现有例2的耐电压VO之后的差值除以耐电压VO而得到的值)。
[0181]使用了现有例2的金属化薄膜的金属化薄膜电容器的耐电压为1359V。使用了实施例6的金属化薄膜1、2的金属化薄膜电容器的耐电压为1426V，与现有例2的金属化薄膜电容器相比的耐电压的变化率为4.9%。此外，使用了比较例6的金属化薄膜的金属化薄膜电容器的耐电压为1334V，与现有例2的电容器的耐电压相比的变化率为-1.8%。与比较例6相比，实施例6的金属化薄膜电容器的耐电压性得以提高。
[0182]以下说明其理由。镁与铝相比，因为飞溅时的清除能量更小，自我恢复性更高，所以在金属蒸镀电极4a、4b与绝缘薄膜3a、3b接合的接合面易于产生自我恢复，耐电压上升。在此，因为镁与铝相比，镁与水的反应速度更快，所以被空气中的水分等自然氧化。因此，通过将氧化膜27a、27b形成于含镁层29a、29b的下表面来抑制含镁层29a、29b的氧化。因为氧化膜27a、27b的厚度非常薄而达0.1nm以上且15nm以下，且是绝缘物，所以不会影响到自我恢复性。
[0183]含镁层29a、29b以及氧化膜27a、27b可以设置在金属蒸镀电极4a、4b的一方也可
设置在双方。
[0184]在实施例6中，含镁层29a、29b的厚度为金属蒸镀电极4a、4b的厚度的I / 2以下。因为铝的电阻率小于镁的电阻率，所以通过增厚铝的核心层30a(30b)、例如使之比金属蒸镀电极4a(4b)的厚度的I / 2更厚,从而即便使金属蒸镀电极4a、4b整体变薄也可降低电阻。另外，图17B所示的含镁层28a(28b)和氧化膜26a(26b)分别由与氧化膜27a(27b)和含镁层29a(29b)同样的材料构成，并具有同样的效果。
[0185]在上述的实施方式中，表示“上表面”、“下表面”等方向的用语是表示仅依赖于绝缘薄膜、金属蒸镀电极、电极端子等金属化薄膜电容器的构成部件的相对位置关系的相对方向，而不表示铅垂方向等绝对方向。
[0186]产业上的可利用性
[0187]本发明的金属化薄膜电容器具有优越的耐湿性，作为各种电子设备、电气设备、エ业设备、汽车等所用到的电容器而能恰当采用，尤其在要求高耐湿性、高耐电压特性的汽车用领域中是有用的。
[0188]符号说明
[0189]I金属化薄膜
[0190]2金属化薄膜
[0191]3a绝缘薄膜
[0192]3b绝缘薄膜
[0193]4a金属蒸镀电极(第一电极)
[0194]4b金属蒸镀电极(第二电极)
[0195]6a电极端子(第一电极端子)
[0196]6b电极端子(第二电极端子)
[0197]13a低电阻部
[0198]17a 中央区域
【权利要求】
1.一种金属化薄膜电容器，具备: 金属化薄膜，其具有由电介质构成的绝缘薄膜、和第一电极，该第一电极是被设置在所述绝缘薄膜的上表面上的金属蒸镀电极； 第二电极，其隔着所述绝缘薄膜而与所述第一电极对置地被设置在所述绝缘薄膜的下表面； 第一电极端子，其与所述第一电极相连接；和 第二电极端子，其与所述第二电极相连接， 所述第一电极的端部与所述绝缘薄膜的端部相一致地延伸并连接到所述第一电极端子， 所述第一电极具有: 中央区域，其远离所述第一电极的所述端部、且隔着所述绝缘薄膜而与所述第二电极对置；和 低电阻部，其由Al-Zn-Mg合金构成，被设置在所述第一电极的所述端部、且比所述中央区域更厚。
2.根据权利要求1所述的金属化薄膜电容器，其中， 在所述低电阻部中所含有的Mg的原子浓度的峰值存在于自所述第一电极的下表面起5nm以内的范围中。
3.根据权利要求1所述的金属化薄膜电容器，其中， 所述第一电极的所述中央区域由Al-Mg合金构成， 所述低电阻部中的Mg的原子浓度低于所述中央区域的Mg的原子浓度。
【文档编号】H01G4/18GK103597561SQ201280026860
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2011年5月30日
【发明者】竹冈宏树, 大地幸和, 真岛亮, 岛崎幸博, 藤井浩, 上浦良介, 久保田浩, 平木康大 申请人:松下电器产业株式会社