JP6258663B2 - フィルムコンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、フィルムコンデンサに関する。

フィルムコンデンサは、例えば、ポリプロピレン樹脂をフィルム化した誘電体フィルムの表面に蒸着によって形成された金属膜を電極として有している。このような構成により、誘電体フィルムの絶縁欠陥部で短絡が生じた場合にも、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属膜が蒸発、飛散して絶縁化し、フィルムコンデンサの絶縁破壊を防止できるという利点を有している。これを自己回復機能と呼ぶ。

このため、フィルムコンデンサは電気回路が短絡した際の発火や感電を防止することができるという点が注目され、近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明等の電源回路への適用を始め、用途が拡大しつつある（例えば、特許文献１を参照）。

また、特許文献２では、コンデンサ素子および外部電極内部に耐電圧上昇作用を有するガスを封入することにより、コンデンサが長時間使用され、自己回復を繰り返し続けた後の終局破壊時においても、誘電体フィルムが分解して発生する可燃性ガスによるコンデンサ素子の発火・焼損する危険を防止できることが示されている。

特開２０１０−１７８５７１号公報 特開２００２−２８９４６０号公報

しかしながら、特許文献２に示されたフィルムコンデンサは、金属化フィルムを積層巻回後、外部電極を形成する際にガスを封入したものであり、短絡が起こる可能性が比較的高い密着したフィルム間にガスを封入することはできないため、発火・焼損の防止には未だ不充分であった。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、絶縁破壊電圧を高め、終局破壊時における発火・焼損の可能性をより低減できるフィルムコンデンサを提供することを目的とする。

本発明のフィルムコンデンサは、金属酸化物と樹脂とを含む誘電体フィルムが電極層を介して複数積層された積層体と、該積層体の一対の側面に設けられた一対の外部電極と、を備え、一対の該外部電極が、一対の前記側面に露出した前記電極層とそれぞれ電気的に接続されたフィルムコンデンサであって、前記誘電体フィルムの第１の主面が、樹脂からなる第１の樹脂面と、前記金属酸化物を含み前記第１の樹脂面から丘状に突出した複数の丘状部と、を有し、該丘状部は、前記第１の樹脂面からの高さに対して裾部の幅または長さが５倍以上の大きさを有する扁平状をなし、前記電極層が前記誘電体フィルムの第２の主面に設けられており、前記第１の主面に対向する前記電極層の第１の電極表面が、前記丘状部と接するとともに、前記第１の電極表面と前記第１の樹脂面との間に空隙を有し、該空隙に絶縁性の気体が存在することを特徴とする。

本発明によれば、絶縁破壊電圧を高め、終局破壊時における発火・焼損の可能性をより低減できるフィルムコンデンサを提供することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態であるフィルムコンデンサの一部を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。 本発明のフィルムコンデンサの他の態様を示すもので、金属酸化物を含む島状部が誘電体フィルムの第２の樹脂面と略面一であることを示す断面模式図である。 本発明のフィルムコンデンサの他の態様を示すもので、金属酸化物を含む島状部が誘電体フィルムの第２の樹脂面から丘状に突出していることを示す断面模式図である。 フィルムコンデンサの外観斜視図である。

本発明のフィルムコンデンサの一実施形態について、図１に基づき説明する。本実施形態において、誘電体フィルム１は、図１に示すように金属酸化物２ａと樹脂３とを含み、その第１の主面１Ａには、樹脂３からなる第１の樹脂面３Ａと、金属酸化物２ａを含み第１の樹脂面３Ａから丘状に突出した扁平状の複数の丘状部２とを備える構成となっている。ここで、丘状とは、たとえばその高さに対してその裾部の幅や長さがおおむね５倍以上の大きさを有するような、扁平な形状を指す。なお、図１〜３では、理解を容易にするために誘電体フィルムの積層方向を誇張して示しており、実際の寸法関係を反映したものではない。

一方、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂには電極層４が形成されており、電極層４の第１の電極表面４Ａと他の誘電体フィルム１の第１の主面１Ａとが対向するように誘電体フィルム１を重ね合わせることにより積層体が形成される。なお、ここでいう積層体とは、誘電体フィルム１と電極層４とが交互に重ねあわされたものであり、たとえば矩形状の誘電体フィルム１と電極層４とが交互に積層されたいわゆる積層体以外に、長尺状の誘電体フィルム１と電極層４とが巻回された構造も含む。

積層体の電極層４が露出した一対の側面には、一対の外部電極７が設けられ、一対の側面に露出した電極層４とそれぞれ電気的に接続されている。

本実施形態においては、第１の電極表面４Ａと誘電体フィルム１の第１の主面１Ａとは、丘状部２において接するとともに、第１の電極表面４Ａと第１の樹脂面３Ａとの間には空隙５を有し、空隙５に絶縁性の気体が存在することが重要である。

このように第１の樹脂面３Ａと第１の電極表面４Ａとの間に空隙５を有し、空隙５に絶縁性の気体が存在する場合、第１の樹脂面３Ａと第１の電極表面４Ａとの間に絶縁性の気体層が形成される。この絶縁性の気体層、たとえば空気や窒素（Ｎ_２）などの層により、フィルムコンデンサの絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）が向上するという効果が得られ、その結果、発煙・発火の可能性が低減される。このような効果は、パッシェンの法則からわかるように、たとえば気体層が１気圧の空気からなる場合、空隙５の厚さ（第１の樹脂面３Ａと第１の電極表面４Ａとの間隔）すなわち気体層の厚さが特に１０００ｎｍ以下の場合において顕著となり、この時の気体層のＢＤＶはおよそ３００Ｖ以上にもなる。

また、空隙５にさらに絶縁性の高い気体が存在することで、さらにＢＤＶが向上するため好ましい。絶縁性の高い気体としては、例えば、窒素（Ｎ_２）や六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、ヨウ化トリフルオロメタン（ＣＦ_３Ｉ）などが挙げられる。

空隙５に存在する気体は、積層体の一対の側面に設けられた外部電極７、および必要に応じての積層体の他の側面や、積層体および外部電極７を被覆した被覆層により、空隙５内に保持される。

空隙５の内部に気体を充填するには、たとえば誘電体フィルム１と電極層４とを積層または巻回する際に、所望の気体の雰囲気中で行えばよい。また、空隙５に存在する気体の種類は、真空中でフィルムコンデンサを破断したり、積層部に穴をあけるなどして得られた気体を、ガスクロマトグラフィなどを用いて確認すればよい。

なお、丘状部２の表面は、金属酸化物２ａが露出していてもよいが、有機物等の薄い層が形成されていていることが好ましい。これは、金属成分を含む金属酸化物は電極層４を構成する金属との接着性が高く、有機物の方が丘状部２と接する第１の電極表面４Ａとの滑り性が高い（摩擦係数が低い）ことによる。このように丘状部２と第１の電極表面４Ａとの滑り性を高めることにより、誘電体フィルム１を巻回する際に誘電体フィルム１にかかる応力を小さくすることができ、欠陥の発生が抑制されフィルムコンデンサの信頼性が向上する。また、金属酸化物２ａが露出している場合でも、露出部は一部のみで、他の大部分が樹脂３に埋まっていることが好ましい。金属酸化物２ａの大部分が樹脂３に埋まっていることにより、丘状部２の誘電体フィルム１からの脱落を防止することができる。

金属酸化物２ａのサイズ（平均粒径）としては、金属酸化物２ａの凝集の低減や金属酸化物２ａ同士が当接したときに変形しやすくなるという理由から、１０〜２５０ｎｍであることが望ましい。

また、誘電体フィルム１の第１の主面１Ａにおける丘状部２が占める面積比率は、６０％以下、さらには３０％以下であることがより好ましい。これは、絶縁破壊電圧の向上という点からは、より多くの空隙５を有することが好ましいことによる。

また、丘状部２には、樹脂３が含まれていることが好ましい。丘状部２中に樹脂３が含まれていることにより、丘状部２自体が変形しやすいものとなり、これにより誘電体フィルム１を巻回した場合に、例えば、曲率半径のより小さい積層体を実現することが可能になる。丘状部２に含まれる樹脂３の割合は、たとえば面積比率にして５〜５０％とすればよい。

このとき、誘電体フィルム１の第１の主面１Ａにおける丘状部２の間隔（最近接間距離）は、第１の電極表面４Ａと第１の樹脂面３Ａとの間の空隙５を確保するという理由から０．１〜５μｍであることが望ましい。なお、実用上の範囲で誘電体フィルム１の変形能を維持できるのであれば、丘状部２は、隣接する他の丘状部２との間で一部が連結した状態となっていてもよい。

また、本発明の他の態様においては、図２に示すように誘電体フィルム１の電極層４が形成される第２の主面１Ｂが、樹脂２からなる第２の樹脂面３Ｂと、金属酸化物２ａを含む扁平状の複数の島状部６を備える構成となっている。ここで、島状部６の表面は第２の樹脂面３Ｂと略面一である。島状部６の表面が第２の樹脂面３Ｂと略面一でない場合、すなわち島状部６が樹脂面３Ｂから突出した場合、島状部６の周縁近傍に樹脂面３Ｂとの段差が生じ、その段差を起点として、島状部６自体や、第２の主面１Ｂに形成された電極層４が、誘電体フィルム１から剥離する懸念があるが、島状部６の表面と第２の樹脂面３Ｂとが略面一であると、このような剥離の可能性が低減され、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂと電極層４とを強固に密着することができる。なお、島状部６の表面が第２の樹脂面３Ｂと略面一であるとは、島状部６と第２の樹脂面３Ｂとの間に数ｎｍ程度の段差を有する場合も含むという意味である。

島状部６は、図３に示すように第２の樹脂面３Ｂから丘状に突出していてもよい。その場合、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂにおいて島状部６が占める面積比率が、第１の主面１Ａにおける丘状部２が占める面積比率よりも大きいことが好ましい。これにより、島状部６が第２の樹脂面３Ｂから丘状に突出し、第２の樹脂面３Ｂと、電極層４の第２の主面１Ｂと対向する面である第２の電極表面４Ｂとの間に空隙が生じたとしても、第２の主面１Ｂと、第２の電極表面４Ｂとの接触面積が、第１の主面１Ａと第１の電極表面４Ａとの接触面積よりも大きくなり、第２の主面１Ｂと第２の電極表面４Ｂとの密着性が向上する。

特に、第２の主面１Ｂにおける島状部６が占める面積比率は、第１の主面１Ａにおける丘状部２が占める面積比率の５倍以上であることがより好ましい。

なお、第２の樹脂面３Ｂと第２の電極表面４Ｂとの間には空隙が介在していてもよいが、フィルムコンデンサとした場合の容量を確保するという点から密着している方が好ましい。

さらに、島状部６を構成する金属酸化物２ａは金属成分を含むため、電極層４を構成する金属との接着性が高いことから、その大部分が島状部６の表面に露出していることが好ましいが、金属酸化物２ａの表面に有機物等の薄い層が形成されている場合でも、その厚みが１０ｎｍ以下であれば、金属酸化物２ａが露出している状態と同等の効果を得ることができる。

また、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂにおける島状部６の占める面積比率は、５〜７０％であることが望ましい。島状部６の占める面積比率が５〜７０％であると、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂと第２の電極表面４Ｂとの密着性を高めることができるとともに、島状部６の無い第２の樹脂面３Ｂが存在するために誘電体フィルム１の剛性を低く維持することができる。

また、島状部６の面積に占める金属酸化物２ａの割合（面積割合）は７０〜９５％であることが望ましい。島状部６の面積に占める金属酸化物２ａの割合（面積割合）が７０〜９５％であると、電極層４を構成する金属との接着性が高い金属酸化物２ａの割合が高まるため、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂに対する電極層４の密着強度をさらに高めることができる。なお、この場合にも、島状部６中には樹脂３が含まれていることから、島状部６自体が変形しやすいものとなり、これにより誘電体フィルム１を巻回した場合に、例えば、曲率半径のより小さい積層体を実現することが可能になる。このとき、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂにおける島状部６の間隔（最近接間距離）は、第２の電極表面４Ｂと第２の樹脂面３Ｂとが接触する領域をより小さくすることができ、第２の主面１Ｂからの電極層４の剥離の可能性を低減できるという理由から、０．１〜５μｍであることが望ましい。なお、実用上の範囲で誘電体フィルム１の変形能を維持できるのであれば、島状部６は、隣接する他の島状部６との間で一部が連結した状態となっていてもよい。この場合には、島状部６と第２の電極表面４Ｂとが一部でも連続した接着部分を有するようになることから、誘電体フィルム１の第２の主面１Ｂと第２の電極表面４Ｂとの間の接着力をさらに高めることができる。

上述の構成を有する誘電体フィルム１としては、その平均厚みが３μｍ、特には、２μｍといった薄層化したものを好適に用いることができる。また、主面１Ａ、１Ｂの算術平均粗さ（Ｓａ）についても５０ｎｍ以下、特に、１０ｎｍ以下と平滑な表面を有するものが適している。

ここで、本実施形態の誘電体フィルム１を構成する金属酸化物２ａとしては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種が好ましい。これらの金属酸化物２ａは樹脂３に比較して比誘電率が高いことから、得られる誘電体フィルム１についても高誘電率化を図ることが可能となる。

また、丘状部２や島状部６における金属酸化物２ａ中の金属成分の濃度は、誘電体フィルム１の主面１Ａ、１Ｂを平面視した場合の丘状部２や島状部６の中央部と周縁部、あるいは誘電体フィルムの断面における丘状部２の表面側と内部側とで異なっており、中央部から周縁部へ、あるいは丘状部２の表面側から内部側へ向かうにつれて、金属成分の濃度が少なくなる、換言すれば有機成分（例えば金属アルコキシドなど）の割合が多くなっていることが望ましい。中央部よりも周縁部において、金属酸化物２ａに含まれる有機成分の割合が多くなっていると、金属酸化物２ａが誘電体フィルム１を構成する樹脂３と結合したような状態となり、金属酸化物２ａが、例えば、セラミック粒子のように樹脂３中に明確な界面を介して存在する場合に比較して、誘電体フィルム１に対する金属酸化物２ａの接着強度を高めることができる。

誘電体フィルム１の丘状部２の状態や、空隙５の有無については、例えば、フィルムコンデンサなどの積層体の誘電体フィルム１から化学的方法あるいは物理的方法によって電極層４を除去した表面や、フィルムコンデンサなどの積層体の積層方向または巻回軸に垂直な断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの分析装置を用いて観察することで確認できる。

図４は、フィルムコンデンサの外観斜視図である。本実施形態のフィルムコンデンサは、矩形状の誘電体フィルム１と電極層４とが交互に積層されたいわゆる積層体を用いた積層型のフィルムコンデンサであってもよいし、長尺状の誘電体フィルム１と電極層４とを巻回した構造の積層体を用いた巻回型のフィルムコンデンサであってもよい。ただし、積層型のフィルムコンデンサの場合には、空隙５に存在する気体がフィルムコンデンサの外部に逃げないように、積層体の少なくとも外部電極７が設けられていない側面において、誘電体フィルム１同士を熱圧着したり、樹脂などの被覆を設ける必要がある。

これらのフィルムコンデンサは外部電極７に端子としてさらにリード線１５を有していても良いが、フィルムコンデンサの小型化という点でリード線１５を有しない構造が望ましい。また、積層体であるコンデンサ本体１３および外部電極７は、その少なくとも一部が絶縁性および耐環境の点から樹脂などからなる外装部材１６に覆われていてもよい。また、リード線１５の一部が外装部材１６に覆われていてもよい。外装部材１６を設けることにより、空隙５に存在する気体の漏出を防止することもできる。

本実施形態の積層体は、例えば、以下に示すような製造方法によって得ることができる。まず、誘電体フィルム１の母材となる樹脂３を用意する。樹脂３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）およびシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、などが好適である。

これらの樹脂３の室温（約２５℃）における比誘電率（ε）は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が３．３、ポリプロピレン（ＰＰ）が２．２、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が３．０、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が２．２〜３．０である。

また、これらの樹脂３の室温（約２５℃）における絶縁破壊電界（ＢＤＥ）は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が３１０（Ｖ／μｍ）、ポリプロピレン（ＰＰ
）が３８０（Ｖ／μｍ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が２１０（Ｖ／μｍ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が３７０〜５１０（Ｖ／μｍ）である。

金属酸化物２ａとなる原料組成物としては、テトラエトキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム、トリ−ｉ−プロポキシアルミニウム、およびトリ−ｎ−ブトキシアルミニウムから選ばれる少なくとも１種の金属アルコキシド化合物を適用できる。

誘電体フィルム１を形成する場合、例えば、基材としてＰＥＴ製のフィルムを適用し、この表面に、溶液キャスト法などの成形法を適用して、金属酸化物２ａを含む扁平状の丘状部２を有する樹脂シートを形成することにより、誘電体フィルム１を得ることができる。なお、この場合誘電体フィルム１のＰＥＴフィルム側には丘状部２は形成されず、平滑な面となる。

誘電体フィルム１用のスラリは、樹脂３を溶剤に溶解させて調製した樹脂スラリに、金属アルコキシドまたは溶剤で希釈した金属アルコキシド溶液（以下、金属アルコキシドおよび溶剤で希釈した金属アルコキシド溶液を単にアルコキシドという場合がある）を混合することによって調製する。

この場合、樹脂３、溶剤およびアルコキシドの特定濃度の組み合わせにより、誘電体フィルム１を形成するときに、アルコキシド中に含まれている金属成分が加水分解反応によって樹脂３中において特定の数密度で核生成する。一方、樹脂３中に取り込まれなかった過剰のアルコキシドは樹脂シートの表面に移動し、そこで加水分解反応が進むため、樹脂シートの表面に扁平状の丘状部２が形成されることになる。この時、誘電体フィルム１内部には未反応の金属アルコキシドが残留していてもよい。金属アルコキシドは樹脂３との親和性が高く、丘状部２や金属酸化物２ａの誘電体フィルム１からの剥離や脱落を抑制する効果を有する。なお、多くの場合樹脂シートの基材フィルム側の面に島状部６が形成されるが、基材フィルムによりその表面は平滑な略面一なものとなる。

なお、誘電体フィルム１の第１の主面だけに丘状部２を形成し、第２の主面に島状部６が形成されないようにする場合には、フィルムを溶液キャスト法にて、基材上に有限な湿度（４０〜７０％ＲＨ）を持つ大気雰囲気にて形成すればよい。また、丘状部２を有する２枚の誘電体フィルム１を用いて平滑な面同士を重ね合わせることによって、第１の主面１Ａに丘状部２を有するとともに、第２の主面１Ｂに丘状に突出した島状部６を有する誘電体フィルム１を得ることができる。

成膜には、ドクターブレード法、ダイコータ法およびナイフコータ法等から選ばれる一種の成形法を用いる。なお、金属酸化物２ａを含む扁平状の丘状部２または島状部６を形成するための条件としては、スラリ中における金属成分の濃度、樹脂に対する金属アルコキシドの濃度、成膜時の温度、等を適宜規定する。

成膜に使用する溶剤としては、例えば、メタノール、イソプロパノール、ｎ‐ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、又は、これらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤を用いるのがよい。

次に、誘電体フィルム１の平滑な、または丘状に突出した部分の面積比率が大きい側の表面を第２の主面として、Ａｌ（アルミニウム）などの金属成分を蒸着することによって
電極層４を形成し、次いで、電極層４を形成した誘電体フィルム１を、絶縁性を有する気体の雰囲気中で巻回して積層体を得る。

次に、得られた積層体をフィルムコンデンサの本体部１３として、その電極層４が露出した端面に外部電極７を形成する。外部電極７の形成には、例えば、金属の溶射や半田付けなどが好適である。また、ここで、外部電極７にリード線１５を形成しても良い。次いで、外部電極７（リード線１５を含む）を形成した本体部１３の表面に樹脂からなる外装部材１６を形成することによって本実施形態のフィルムコンデンサを得ることができる。

具体的な材料の選択を行って誘電体フィルムを作製し、以下の評価を行った。

まず、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌのうちのいずれかの金属元素を含む金属アルコキシド化合物と、樹脂としてシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ；分子量：Ｍｗ＝２００００）を準備した。

次に、シクロヘキサンに溶解した上記の金属アルコキシド化合物を、シクロヘキサンを溶剤とするシクロオレフィンポリマー溶液中に混合分散させて塗布溶液を調製した。金属アルコキシド化合物の種類およびその樹脂に対する濃度を表１に示す。

この後、相対湿度を５５％±５％とした条件で、コーターにより、上記スラリをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布することによって誘電体フィルムを作製した。作製した誘電体フィルムでは、金属酸化物を含む扁平状の丘状部が誘電体フィルムの一方の面（第１の主面）に形成され、ＰＥＴフィルム側である平滑な他方の面（第２の主面）には島状部が形成されていた。また、作製した誘電体フィルムの第１の主面における丘状部の面積割合は１１〜５６％（金属アルコキシドが１０質量％の試料は１１％、２０質量％の試料は５０〜５６％）であった。また、丘状部に占める金属酸化物の割合（面積割合）は７０〜９０％（金属アルコキシドが１０質量％の試料は９０％、２０質量％の試料は７０〜７８％）の範囲であった。

作製した誘電体フィルムは、１８０℃で脱溶剤を行った。作製した誘電体フィルムの一部を切り取り、１０等分した領域の厚さをマイクロメータで測定して平均値を求めた結果、平均膜厚は、３μｍであった。

次に、真空蒸着法により誘電体フィルムの第２の主面である平滑な面に、平均厚みが７５ｎｍのＡｌの電極層を形成した。得られた電極層つきの誘電体フィルムを、表２に記載した雰囲気中で巻回して積層体とし、メタリコン処理により外部電極を形成し、メタリコン層の表面にリード線を接続してフィルムコンデンサを作製した。

フィルムコンデンサの絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）は、試験電圧を１分間印加して、静電容量が初期状態の９５％以下となる電圧とした。

誘電体フィルムにおける丘状部および島状部の表面形態、金属化合物については、エネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＳ）および走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察により確認した。積層体の空隙は、作製したフィルムコンデンサをクロスセクションポリッシャー（ＣＰ）により加工し、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察することにより確認した。これらの結果を表２に示す。

なお、フィルムコンデンサの内部に含まれる気体の種類は、フィルムコンデンサをヘッドスペースバイアル瓶に入れて密閉し、シリンジで瓶の内部の空気を吸い出した後、シリ
ンジを用いてフィルムコンデンサを壊し、得られた気体をガスクロマトグラフィにて分析した。その結果、フィルムコンデンサの内部に含まれる気体は、フィルムコンデンサを作製した際の雰囲気と同じ気体であることを確認した。

比較例として、平均粒子径が１００ｎｍのアルミナ粉末を含有する誘電体フィルムを作製し、同様の評価を行った（試料Ｎｏ．９、１０）。

表２の結果より、試料（Ｎｏ．１〜８）では、誘電体フィルムの第１の主面に、金属酸化物を含む扁平状の丘状部が複数存在した状態となり、積層体の第１の樹脂面と第１の電極表面との間に空隙が存在し、空隙から表２に記載した気体が検出された。

これに対し、アルミナ粉末を混合して作製した誘電体フィルムを用いた試料（Ｎｏ．９、１０）では、誘電体フィルムの表面に試料Ｎｏ．１〜８に見られたような金属酸化物を含む丘状部は形成されず、空隙の存在も確認できなかった。

また、各試料について絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定したところ、空隙内に空気を有する試料Ｎｏ．１、３、５および７は、空隙のない試料Ｎｏ．９よりも高い値を示し、また空隙内に窒素を有する試料Ｎｏ．２、４、６および８は、空隙のない試料Ｎｏ．１０よりも高い値を示した。

１ ： 誘電体フィルム
１Ａ ： 誘電体フィルムの第１の主面
１Ｂ ： 誘電体フィルムの第２の主面
２ ： 丘状部
２ａ ： 金属酸化物
３ ： 樹脂
３Ａ ： 第１の樹脂面
３Ｂ ： 第２の樹脂面
４ ： 電極層
４Ａ ： 第１の電極表面
４Ｂ ： 第２の電極表面
５ ： 空隙
６ ： 島状部
７ ： 外部電極
１３ ： 本体部
１５ ： リード
１６ ： 外装部材

Claims (8)

1. 金属酸化物と樹脂とを含む誘電体フィルムが電極層を介して複数積層された積層体と、該積層体の一対の側面に設けられた一対の外部電極と、を備え、一対の該外部電極が、一対の前記側面に露出した前記電極層とそれぞれ電気的に接続されたフィルムコンデンサであって、
   前記誘電体フィルムの第１の主面が、樹脂からなる第１の樹脂面と、前記金属酸化物を含み前記第１の樹脂面から丘状に突出した複数の丘状部と、を有し、
   該丘状部は、前記第１の樹脂面からの高さに対して裾部の幅または長さが５倍以上の大きさを有する扁平状をなし、
   前記電極層が前記誘電体フィルムの第２の主面に設けられており、前記第１の主面に対向する前記電極層の第１の電極表面が、前記丘状部と接するとともに、前記第１の電極表面と前記第１の樹脂面との間に空隙を有し、該空隙に絶縁性の気体が存在することを特徴とするフィルムコンデンサ。
2. 前記絶縁性の気体が、窒素（Ｎ_２）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）およびヨウ化トリフルオロメタン（ＣＦ_３Ｉ）からなる群のうち、少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
3. 前記積層体および前記外部電極の外表面に樹脂からなる被覆を有することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルムコンデンサ。
4. 前記誘電体フィルムの第２の主面が、樹脂からなる第２の樹脂面と、前記金属酸化物を含む扁平状の複数の島状部と、を有し、
   前記第２の樹脂面と前記複数の島状部の表面とが、略面一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
5. 前記誘電体フィルムの第２の主面が、樹脂からなる第２の樹脂面と、前記金属酸化物を含む扁平状の複数の島状部と、を有し、
   該島状部が前記第２の樹脂面から丘状に突出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
6. 前記第２の主面において丘状に突出した前記島状部が占める面積比率が、前記第１の主面において前記丘状部が占める面積比率よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の
   フィルムコンデンサ。
7. 前記金属酸化物が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
8. 前記誘電体フィルムが、さらに金属アルコキシドを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。