电介质膜、膜电容器以及电子设备制造技术

本发明专利技术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。一种电介质膜，其在有机树脂5中含有陶瓷粒子3，陶瓷粒子3具有形成通过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3a、3b。由于晶格形状(尺寸)的差异，因此各晶相3a、3b的介电极化的程度不同，因此陶瓷粒子3具有介电常数不同的区域，可以提高比介电常数且不会降低击穿电场强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电介质膜、膜电容器以及电子设备。
技术介绍
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)。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(LightEmittingDiode)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)。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。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。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。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9－129475号公报专利文献2：日本特开2010－178571号公报专利文献3：日本特开2006－225484号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，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(εr×E^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。本专利技术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。解决问题的方法本专利技术的电介质膜，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。本专利技术的膜电容器，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。本专利技术的电子设备，其特征在于，上述膜电容器与电路中所具备的导体连接。专利技术效果根据本专利技术，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。附图说明图1是部分地表示本专利技术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。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)是表示本专利技术的膜电容器的一种实施方式的外观剖视图。图6是表示使用本专利技术的膜电容器的电路的一例的图。具体实施方式图1是部分地表示本专利技术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。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。)。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。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。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。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。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。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。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。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。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：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质膜，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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.30 JP 2013-1578671.一种电介质膜，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。
2.根据权利要求1所述的电介质膜，其特征在于，所述陶瓷粒子仅包含具有通过a、b和c
的3个轴所形成的晶格并且轴比c/a不同的2种晶相。
3.根据权利要求2所述的电介质膜，其特征在于，所述陶瓷粒子具有由核部以及设置在
该核部周围的壳部而形成的核壳结构，所述核部由所述2种晶相中的一种晶相形成，所述壳
...

【专利技术属性】
技术研发人员：神垣耕世，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP