專(zhuān)利名稱(chēng):金屬化膜電容器及使用該電容器的殼體模制型電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備、產(chǎn)業(yè)設(shè)備、機(jī)動(dòng)車(chē)等中使用的金屬化膜電容器,尤其是最適于混合動(dòng)カ機(jī)動(dòng)車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)用變換器電路的平滑用、過(guò)濾器用、緩沖器用的金屬化膜電容器及使用該金屬化膜電容器的殼體模制型電容器。
背景技術(shù):
近年來(lái),從保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)考慮,利用變換器電路控制各種電氣設(shè)備,并推進(jìn)它們的節(jié)能化、高效化。尤其在機(jī)動(dòng)車(chē)行業(yè),正在推進(jìn)向市場(chǎng)導(dǎo)入通過(guò)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的混合動(dòng)カ車(chē)(以下,稱(chēng)為HEV)等與善待地球環(huán)境、節(jié)能化、高效化相關(guān)的技術(shù)的開(kāi)發(fā)。這樣的HEV用的電動(dòng)機(jī)的使用電壓區(qū)域高至幾百伏持。作為與這樣的電動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)使用的電容器,具有耐受電壓高且損耗低的電氣特性的金屬化膜電容器受到關(guān)注。而且,基于市場(chǎng)上無(wú)需保養(yǎng)化的這種要求,明顯存在采用壽命極長(zhǎng)的金屬化膜電容器的傾向。這樣的金屬化膜電容器一般大致分為將金屬箔用作電極的電容器和將設(shè)于電介體膜上的蒸鍍電極用作電極的電容器。使用由蒸鍍金屬構(gòu)成的電極即金屬蒸鍍電極的金屬化膜電容器與金屬箔的電容器相比,電極所占的體積較小而能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化。金屬蒸鍍電極具有自我恢復(fù)功能,即,在絕緣缺陷部發(fā)生了短路的情況下,因短路的能量使缺陷部周邊的部分蒸發(fā)·飛散而實(shí)現(xiàn)絕緣化,從而恢復(fù)電容器的功能。由于通過(guò)自我恢復(fù)功能提高了針對(duì)絕緣破壞的可靠性,因此金屬蒸鍍電極從以往開(kāi)始被廣泛地使用。圖12是專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有的金屬化膜電容器501的剖視圖。圖13是在金屬化膜電容器501中使用的金屬化膜502、503的俯視圖。金屬化膜502具有聚丙烯膜等的電介體膜33A和設(shè)置在電介體膜33A的單面上的金屬蒸鍍電極31A。金屬蒸鍍電極31A通過(guò)在除了電介體膜33A的一端的絕緣邊緣34A以外的電介體膜33A的單面上蒸鍍鋁而形成。金屬化膜503具有聚丙烯膜等電介體膜3 和設(shè)置在電介體膜33B的單面上的金屬蒸鍍電極31B。金屬蒸鍍電極31B通過(guò)在除了電介體膜3 的一端的絕緣邊緣34B以外的電介體膜3 的單面上蒸鍍鋁而形成。金屬化膜502、 503重合地卷繞。卷繞后的金屬化膜502、503的兩端面上設(shè)置有噴鍍金屬電極36A、36B。金屬蒸鍍電極31A、31B分別與噴鍍金屬電極36A、36B連接而被引出。隔著電介體膜33A的金屬蒸鍍電極31A、31B的對(duì)置的部分構(gòu)成形成電容的有效電極部。有效電極部具有排列噴鍍金屬電極36A、36B的方向上的寬度W。金屬蒸鍍電極31A 在從有效電極部的寬度W的大致中央部朝向絕緣邊緣34B的ー側(cè)通過(guò)狹縫35A分割成多個(gè)分割電極部32A。金屬蒸鍍電極31B在從有效電極部的寬度W的大致中央部朝向絕緣邊緣 34A的ー側(cè)通過(guò)狹縫35B被分割成多個(gè)分割電極部32B。狹縫35A、35B分別由轉(zhuǎn)印在電介體膜33A、3!3B上的油類(lèi)形成。在狹縫35A、35B處,在電介體膜33A、3!3B上未設(shè)置有金屬蒸鍍電扱。金屬蒸鍍電極31A位于從有效電極部的寬度W的大致中央部靠近絕緣邊緣34A的相反側(cè)的噴鍍金屬電極36A的一側(cè),其設(shè)置在電介體膜33A的單面整體上。金屬蒸鍍電極31B位于從有效電極部的寬度W的大致中央部靠近絕緣邊緣34B的相反側(cè)的噴鍍金屬電極 36B的一側(cè),其設(shè)置在電介體膜33B的單面整體上。多個(gè)分割電極部32A利用多個(gè)熔絲37A 分別與金屬蒸鍍電極31A并列連接。多個(gè)分割電極部32B利用多個(gè)熔絲37B分別與金屬蒸鍍電極31B并列連接。金屬化膜502、503相互重合而卷繞多圏。通過(guò)在卷繞后的金屬化膜502、503的兩端面噴鍍鋅而形成有噴鍍金屬電極36A、36B,由此構(gòu)成金屬化膜電容器501。金屬化膜電容器501具有自我保護(hù)功能,基于熔絲37A、37B的發(fā)熱量少。在金屬蒸鍍電極31A、31B中通電的電流越靠近噴鍍金屬電極36A、36B越大,越遠(yuǎn)離噴鍍金屬電極 36A、36B越小。與分割電極部32A、32B相比,分別接近噴鍍金屬電極36A、36B的金屬蒸鍍電極31A、31B具有更大的面積。因此,金屬蒸鍍電極31A、31B具有更小的電阻,即使有大的電流流通也不會(huì)產(chǎn)生大量的熱。與金屬蒸鍍電極31A、31B相比,在距噴鍍金屬電極36A、36B 更遠(yuǎn)的分割電極部32A、32B中流通的電流更小。因此,在熔絲37A、37B中流通的電流小,因此能夠減少熔絲37A、37B引起的發(fā)熱,從而能夠抑制溫度上升。在金屬化膜電容器501用于HEV的情況下,強(qiáng)烈要求使用電壓的高耐電壓化、大電流化、大電容化等。因此,多個(gè)金屬化膜電容器501通過(guò)匯流條并列連接。多個(gè)金屬化膜電容器501收納在殼體內(nèi),在該殼體內(nèi)中填充模制樹(shù)脂而形成的殼體模制型電容器被開(kāi)發(fā)并得以實(shí)用化。圖14A是專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的現(xiàn)有的殼體模制型電容器504的俯視剖視圖。圖14B 是圖14A所示的殼體模制型電容器504的線14B-14B的剖視圖。殼體模制型電容器504具備樹(shù)脂制的殼體41、收納在殼體41中的多個(gè)電容器元件42。電容器元件42為例如圖12 和圖13所示的金屬化膜電容器501。連接金屬件43A、4!3B—體連接,連接金屬件43A內(nèi)置于殼體41,連接金屬件4 從殼體41向外部伸出。填充在殼體41內(nèi)中的模制樹(shù)脂44固定電容器元件42,其由環(huán)氧樹(shù)脂等絕緣樹(shù)脂構(gòu)成。殼體模制型電容器504還具備電極部45 以及用于將殼體模制型電容器504向外部安裝的安裝腿46。從注型面47將模制樹(shù)脂44向殼體41內(nèi)注入。連接金屬件43A與電容器元件42的電極部45連接。通過(guò)將與連接金屬件43A — 體相連的連接金屬件4 與外部設(shè)備連接,從而將電極部45與外部設(shè)備等電連接。殼體41 內(nèi)置有電容器元件42整體和連接金屬件43A,通過(guò)在內(nèi)部填充模制樹(shù)脂44而將電容器元件 42整體和連接金屬件43A固定。注型面47在填充模制樹(shù)脂44前是殼體41的開(kāi)ロ面。通過(guò)從開(kāi)ロ面注入模制樹(shù)脂44形成注型面47。連接金屬件4 從注型面47露出而從殼體 41向外部導(dǎo)出。現(xiàn)有的殼體模制型電容器504無(wú)需將整體高度形成得大而能夠抑制電感。在將殼體模制型電容器504適用于混合動(dòng)カ機(jī)動(dòng)車(chē)等的情況下,尤其在小型輕量化和低成本化的基礎(chǔ)上還要求高耐濕性能。在高溫高濕環(huán)境下的使用中,作為電容器元件 42的金屬化膜電容器501的漏電流變大,電容器的性能可能隨之降低。因此,需要采用增加殼體模制型電容器504的模制樹(shù)脂44的量等對(duì)策,結(jié)果是難以實(shí)現(xiàn)小型輕量化和低成本化。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004-1;34561號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2003-338425號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
金屬化膜電容器具備兩個(gè)金屬化膜。各金屬化膜分別具有電介體膜和設(shè)置在電介體膜的上表面上的金屬蒸鍍電極。兩個(gè)金屬化膜中的至少一方的金屬化膜的金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成。該金屬化膜電容器具有良好的漏電流特性和耐濕性能,能夠構(gòu)成小型的殼體模制型電容器。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的剖視圖。圖2是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的金屬化膜的俯視圖。圖3是表示實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖4是表示實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的金屬蒸鍍電極中的鎂的分布和高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖5是表示實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的金屬蒸鍍電極中的鎂的分布和高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖6A是實(shí)施方式涉及的另--金屬化膜的俯視圖。
圖6B是實(shí)施方式涉及的另--金屬化膜電容器的剖視圖。
圖6C是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜電容器的剖視圖。
圖7A是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜的剖視圖。
圖7B是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜的剖視圖。
圖7C是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜的剖視圖。
圖8A是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜的剖視圖。
圖8B是實(shí)施方式涉及的又--金屬化膜的剖視圖。
圖9是實(shí)施方式涉及的又一 金屬化膜的剖視圖。
圖10是表示實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器的高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖
圖11是實(shí)施方式涉及的殼體模制型電容器的剖視圖。
圖12是現(xiàn)有的金屬化膜電容器的剖視圖。
圖13是圖12所示的金屬化膜電容器的金屬化膜的俯視圖。
圖14A是現(xiàn)有的殼體模制型電容器的俯視剖視圖。
圖14B是圖14A所示的殼體模制型電容器的線14B-14B的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的剖視圖。圖2是金屬化膜電容器1001中使用的金屬化膜1、10的俯視圖。例如,金屬化膜1是正極用的金屬化膜, 金屬化膜10是負(fù)極用的金屬化膜。金屬化膜1、10相互重合且卷繞多圈而構(gòu)成金屬化膜電容器1001。
金屬化膜1具有電介體膜2A、設(shè)置在電介體膜2A的上表面102A上的金屬蒸鍍電極4A、設(shè)置在金屬蒸鍍電極4A的上表面104A上的低電阻部5A。電介體膜2A具有方向 1001A的端部302A、方向1001A的相反的方向1001B的端部402A。金屬蒸鍍電極4A的下表面204A位于電介體膜2A的上表面102A上。在端部402A上設(shè)有絕緣邊緣3A。金屬蒸鍍電極4A以電介體膜2A的上表面102A的絕緣邊緣3A的部分露出的方式形成在上表面102A 上。由導(dǎo)體構(gòu)成的低電阻部5A位于端部302A,通過(guò)增厚電極而具有低電阻值。金屬蒸鍍電極4A和低電阻部5A與形成在端部302A的噴鍍金屬電極等電極8A連接而被引出。金屬化膜10具有電介體膜2B、設(shè)置在電介體膜2B的上表面102B上的金屬蒸鍍電極9A、設(shè)置在金屬蒸鍍電極9A的上表面109A上的低電阻部5B。電介體膜2B具有方向 1001A的端部302B、方向1001A的相反的方向1001B的端部402B。金屬蒸鍍電極9A的下表面209A位于電介體膜2B的上表面102B上。在端部302B設(shè)有絕緣邊緣加。金屬蒸鍍電極 9A以電介體膜2B的上表面102B的絕緣邊緣加的部分露出的方式形成在上表面102B上。 由導(dǎo)體構(gòu)成的低電阻部5B位于端部402B,通過(guò)增厚電極而具有低電阻值。金屬蒸鍍電極 9A和低電阻部5B與形成在端部402B的噴鍍金屬電極等電極8B連接而被引出。金屬化膜1、10以電介體膜2A的下表面202A位于金屬蒸鍍電極9A的上表面109A 上的方式重合。金屬蒸鍍電極4A在有效電極部1001E隔著電介體膜2A與金屬蒸鍍電極 9A対置。有效電極部1001E具有方向1001A(1001B)的寬度W1,從而形成電容器1001的電容。金屬化膜1、10相互重合,以沿方向1001A(1001B)延伸的中心軸為中心地卷繞多圈,從而金屬蒸鍍電極4A的上表面104A與電介體膜2B的下表面202B抵接。由此,在有效電極部1001E,金屬蒸鍍電極4A的上表面104A隔著電介體膜2B與金屬蒸鍍電極9A的下表面 209A對(duì)置。金屬蒸鍍電極4A具有位于從有效電極部1001E的寬度Wl的大致中央部朝向方向1001A的位置的非分割電極部4C、位于從寬度Wl的大致中央部朝向方向1001B的位置的多個(gè)分割電極部4B、多個(gè)熔絲7A。非分割電極部4C和各分割電極部4B通過(guò)電介體膜2A 的上表面102A露出的狹縫6A被分離。多個(gè)分割電極部4B通過(guò)狹縫6A被分離。狹縫6A 由在形成金屬蒸鍍電極4A前轉(zhuǎn)印到上表面102A的油類(lèi)形成。在狹縫6A未設(shè)置電扱。多個(gè)分割電極部4B排列在與方向1001A(1001B)成直角的方向1001C上。多個(gè)分割電極部4B 各自通過(guò)多個(gè)熔絲7A而分別與非分割電極部4C并列連接。金屬蒸鍍電極9A具有位于從有效電極部1001E的寬度Wl的大致中央部朝向方向1001B的位置的非分割電極部9C、位于從寬度Wl的大致中央部朝向方向1001A的位置的多個(gè)分割電極部9B、多個(gè)熔絲7B。非分割電極部9C和各分割電極部9B由電介體膜2B的上表面102B露出的狹縫6B分離。多個(gè)分割電極部9B通過(guò)狹縫6B被分離。狹縫6B由在形成金屬蒸鍍電極4A前轉(zhuǎn)印到上表面102B上的油類(lèi)形成。在狹縫6B未設(shè)置電扱。多個(gè)分割電極部9B排列在方向1001C上。多個(gè)分割電極部9B各自通過(guò)多個(gè)熔絲7B與非分割電極部9C并列連接。電介體膜2A、2B由聚丙烯、聚對(duì)苯ニ甲酸乙ニ醇酷、聚苯硫醚等電介體材料構(gòu)成。具有多個(gè)分割電極部4B、9B和非分割電極部4C、9C的金屬蒸鍍電極4A、9A通過(guò)在電介體膜2A、2B的上表面102A、102B上蒸鍍含有鋁和鎂的合金而形成。在本實(shí)施方式中, 該合金實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成,其由95重量%的鋁和5重量%的鎂構(gòu)成。
低電阻部5A、5B通過(guò)在金屬蒸鍍電極4A、9A的上表面104A、109A的非分割電極部 4C、9C蒸鍍鋅而形成。低電阻部5A、5B與金屬蒸鍍電極4A、9A同樣可以通過(guò)由鋁和鎂構(gòu)成的合金形成。另外,金屬化膜1、10也可以不具有低電阻部5A、5B。圖12和圖13所示的現(xiàn)有的金屬化膜電容器501中的漏電流主要是由于金屬化膜 502、503中存在微量的水分因電場(chǎng)而移動(dòng)而產(chǎn)生的。一旦水分的通道形成,則此后水分變得容易移動(dòng),其結(jié)果是漏電流變大。因此,如果能夠減少金屬化膜502、503中的水分,則能夠減小漏電流。金屬化膜電容器501的金屬化膜502、503的一方作為正極發(fā)揮功能,另一方作為負(fù)極發(fā)揮功能。如果基于水分產(chǎn)生的漏電流變大,則在正極的金屬化膜發(fā)生以下的化學(xué)式所示的反應(yīng)。A1+3H20 — Al (OH) 3+3H++3e"2A1 (OH) 3 — A1203+3H20在負(fù)極的金屬化膜發(fā)生以下的化學(xué)式所示的反應(yīng)。3H++3e" — 3/2 如上述的化學(xué)式所示,在正極的金屬化膜,可能存在如下情況,S卩,由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍電極成為絕緣體即氧化鋁(Al2O3),從而不再作為金屬蒸鍍電極發(fā)揮功能。在實(shí)施方式所涉及的金屬化膜電容器1001中,金屬蒸鍍電極4A、9A由鋁和鎂構(gòu)成的合金構(gòu)成。金屬蒸鍍電極4A、9A的鎂與金屬化膜1、10的內(nèi)部或表面的水分根據(jù)以下的化學(xué)式發(fā)生反應(yīng)。Mg+2H20 — Mg (OH) 2+H2由于通過(guò)基于上述的化學(xué)式的反應(yīng),鎂除去了金屬化膜1、10的內(nèi)部和表面的水分,因此漏電流的路徑減少,金屬蒸鍍電極4A、9A的劣化變少。由此,能夠減少金屬化膜電容器1001的漏電流而抑制漏電流特性的劣化。普巴(Pourbaix)圖表示鎂等各種金屬相對(duì)于水的熱力學(xué)的穩(wěn)定性。金屬所具有的熱力學(xué)的穩(wěn)定性越低,則該金屬越容易與水分反應(yīng),越具有較強(qiáng)的除去水分的能力。因此,作為用于除去水分的金屬適合穩(wěn)定性盡可能低的金屬。另外,如果考慮蒸鍍?cè)摻饘俚奶幚?,則優(yōu)選沸點(diǎn)高且蒸氣壓高的金屬作為用于除去水分的金屬。作為滿(mǎn)足上述兩個(gè)要求的金屬,可以舉出鎂、鈦、錳等金屬,但特別優(yōu)選蒸氣壓高的鎂。根據(jù)上述普巴圖,金屬相對(duì)于水的熱力學(xué)的穩(wěn)定性的高低程度,即相對(duì)于水的反應(yīng)的容易程度為,Mg > Be > Ti > Al > Mn > Cr > Zn > Sn > Fe > Ni > C > Sb > Cu > Ag > Pt > Au。制作出了如下的金屬化膜電容器1001的試料,該金屬化膜電容器1001具有構(gòu)成金屬蒸鍍電極4A、9A的合金的鋁與鎂的不同混合比率。在所述試料中,作為電介體膜2A、 2B使用具有3. 0 μ m厚度的聚丙烯膜。通過(guò)熒光X線(XRF)測(cè)定了金屬蒸鍍電極4A、9A中的鋁和鎂的組成。對(duì)所述試料進(jìn)行了以下所述的高溫高濕通電試驗(yàn)。對(duì)所述試料的剛制作完成后的電容進(jìn)行了測(cè)定。并且,在溫度為85°C且相對(duì)濕度為85%的環(huán)境下施加900小吋-600V的電壓后測(cè)定了電容。算出了高溫高濕通電試驗(yàn)中的電容的變化相對(duì)于剛制作結(jié)束后的電容的比例即變化率。圖3是表示金屬化膜電容器1001的試料的高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖,表示上
8述的電容的變化率。在圖3中,基于實(shí)施方式的金屬化膜電容器1001的試料具備由鋁和鎂的合金構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4A、9A。另外,在圖3中,圖12和圖13所示的現(xiàn)有的金屬化膜電容器501的試料具備僅由100重量%的鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍電極31A、31B。如圖3所示, 實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001與現(xiàn)有的金屬化膜電容器501相比電容的變化率小, 且具有良好的耐濕性。耐濕性即電容的變化率依賴(lài)于鎂的量。隨著鎂的量增加為0.5重量%、5重量%、15重量%,電容的變化率變小而耐濕性提高。進(jìn)而,鎂的量為25重量%、45 重量%的試料的電容的變化率也比現(xiàn)有的電容器的試料的電容的變化率小,且具有更高的耐濕性。尤其是鎂的量為5重量%的試料與現(xiàn)有的電容器相比具有電容變化率約為1/12 的-3%這樣良好的耐濕性。當(dāng)鎂的量超過(guò)45重量%時(shí),金屬蒸鍍電極4A、9A的形成(蒸鍍)變得困難,因此不優(yōu)選。另外,如果鎂的量小于0.5重量%,則獲得的效果小。因此,優(yōu)選金屬蒸鍍電極4A、 9A中的鎂的量為0. 5 45重量%的范圍。由于在鎂的量超過(guò)25重量%時(shí)金屬蒸鍍電極 4A、9A的耐氣候性降低,因此鎂的量尤其優(yōu)選0. 5 25重量%的范圍。進(jìn)而,檢測(cè)驗(yàn)證了金屬蒸鍍電極4A、9A中的鎂的分布與電容的變化率的關(guān)系。圖4是表示金屬蒸鍍電極4A、9A中的鎂的分布和高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖。 圖4表示金屬蒸鍍電極4A、9A的厚度位置Pl P3。金屬蒸鍍電極4A、9A具有在與上表面 104A、109A成直角的厚度方向1001D上的從上表面104A、109A到下表面204A、209A的距離即厚度TR。厚度位置Pl從金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)僅離開(kāi)厚度TR的1/3 的距離。厚度位置P2從金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)僅離開(kāi)厚度TR的m 的距離。厚度位置P3從金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)僅離開(kāi)厚度TR的2/3 的距離。將從上表面104A(109A)到厚度位置Pl的區(qū)域定義為Rll、將從上表面104A(109A) 到厚度位置P2的區(qū)域定義為R12、將從上表面104A(109A)到厚度位置P3的區(qū)域定義為 R13。制作出在具備由鋁和鎂的合金構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4A、9A的金屬化膜電容器 1001中鎂的分布不同的實(shí)施例1 4的試料。在實(shí)施例1的試料中,金屬蒸鍍電極4A(9A) 的整體厚度TR中,鎂大致均勻分布。在實(shí)施例2的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域R13內(nèi)。在實(shí)施例3的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域R12內(nèi)。在實(shí)施例4的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域Rll內(nèi)。各試料的金屬蒸鍍電極 4A、9A中的鎂的分布通過(guò)交替反復(fù)進(jìn)行X線光電子分光(XPS)及離子濺射并追蹤光譜的變化而測(cè)定。在實(shí)施例1的試料中,金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)附近和下表面 204A(209A)附近的鎂的含有量為相同程度。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),上表面104A(109A)附近的鎂的含有量比下表面204AQ09A)的附近的鎂的含有量稍多,鎂的含有量從上表面104A(109A)到下表面204AQ09A)逐漸減少。圖4表示實(shí)施例1 4中鎂的含有量不同的試料的電容變化率的平均值。在包括 2重量%的鎂的實(shí)施例2的金屬化膜電容器1001的試料中,根據(jù)高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果可觀察到-9 %的電容變化。需要說(shuō)明的是,雖然可以認(rèn)為鎂的離子化傾向較大,在高溫高濕通電試驗(yàn)時(shí)正極的鎂向負(fù)極移動(dòng),但鎂的濃度分布的傾向并未從上述的狀態(tài)發(fā)生很大的變化。如圖4可知,根據(jù)鎂的分布的狀態(tài)的不同,金屬化膜電容器的耐濕性也發(fā)生變化。 在鋁的重量WA與鎂的重量WM的組成比為WA WM = 99. 5 0. 5 75 25的范圍即鎂的含有量為0. 5重量% 25重量%的范圍內(nèi)的情況下,使鎂的濃度分布達(dá)到峰值的深度為接近金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)的位置,且鎂越集中分布在小的區(qū)域中,則耐濕性越高。另一方面,在鋁的重量WA與鎂的重量麗的比為WA 麗=55 45,即鎂的含有量為45重量%的情況下,即使鎂分布的區(qū)域不同,也不會(huì)提高耐濕性。尤其得以明確的是,在鋁的重量WA與鎂的重量麗的比為WA WM = 99. 5 0. 5 85 15的范圍即鎂的含有量為0. 5重量% 15重量%的試料中,使鎂的濃度分布的峰值位于區(qū)域Rll、R12的實(shí)施例3、4的試料與鎂均勻分布的實(shí)施例1的試料相比,其耐濕性得到飛躍性提高。S卩,根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可以說(shuō)使鋁的重量WA與鎂的重量麗的比為WA 麗= 99.5 0.5 85 15的范圍即鎂的含有量為0.5重量% 15重量%,且鎂的濃度分布的峰值位于從金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)到厚度TR的1/2的區(qū)域內(nèi)的金屬化膜電容器顯示出極為優(yōu)越的耐濕性。圖5是表示金屬蒸鍍電極4A、9A中的鎂的分布與高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果的圖。 將從下表面204AQ09A)到厚度位置P3的區(qū)域定義為R23、將從下表面204AQ09A)到厚度位置P2的區(qū)域定義為R22、將從下表面204AQ09A)到厚度位置Pl的區(qū)域定義為R21。制造了在具備由鋁和鎂的合金構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4A、9A的金屬化膜電容器 1001中鎂的分布不同的實(shí)施例5 8的試料。在實(shí)施例5的試料中,在金屬蒸鍍電極4A (9A) 的整體厚度TR中,鎂大致均勻分布。在實(shí)施例6的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域R21內(nèi)。在實(shí)施例7的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域R22內(nèi)。在實(shí)施例8的試料中,鎂的含有量的最大值所出現(xiàn)的位置位于金屬蒸鍍電極4A(9A)的區(qū)域R23內(nèi)。各試料的金屬蒸鍍電極 4A、9A中的鎂的分布通過(guò)交替反復(fù)進(jìn)行X線光電子分光(XPS)及離子濺射并追蹤光譜的變化來(lái)測(cè)定。圖5是表示實(shí)施例5 8中鎂的含有量不同的試料的電容變化率的平均值。需要說(shuō)明的是,對(duì)于鎂在金屬蒸鍍電極4A、9A的整體中均勻分布的實(shí)施例5的試料而言,上表面 104A(109A)附近和下表面204AQ09A)附近的鎂的含有量為同等程度。嚴(yán)格地說(shuō),在實(shí)施例5的試料中,上表面104A(109A)附近的鎂的含有量比下表面204AQ09A)附近的鎂的含有量少,鎂的含有量成為從下表面204AQ09A)到上表面104A(109A)逐漸減少的狀態(tài)。比較圖5和圖4可知,整體而言,圖5所示的實(shí)施例5 8的試料的電容變化比圖4所示的實(shí)施例1 4的試料的電容變化大。即,鎂在金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面 104A(109A)附近分布得更多的金屬化膜電容器比鎂在下表面204AQ09A)附近分布得更多的金屬化膜電容器顯示出更優(yōu)越的耐濕性。但是,在圖5中可知,在鋁的重量WA與鎂的重量麗的比為WA 麗= 99.5 0.5 75 25的范圍即鎂的含有量為0.5重量% 25重量%的范圍內(nèi)的情況下, 使鎂的濃度分布達(dá)到峰值的深度在金屬蒸鍍電極4A(9A)的下表面204AQ09A)附近,且鎂越集中分布在狹小的區(qū)域,則耐濕性越提高。
另外,在鋁的重量WA與鎂的重量WM的比為WA WM = 99. 5 0. 5 85 15的范圍即鎂的含有量為0.5重量% 15重量%的范圍的金屬化膜中,使鎂的濃度分布的峰值位于區(qū)域R22、R23的電容器與鎂在金屬蒸鍍電極的整體分布的電容器相比,其耐濕性得到飛躍性提高,從而得到與圖4相同的結(jié)果。在將鋁和鎂向電介體膜2A、2B蒸鍍時(shí),對(duì)蒸鍍用舟皿的位置、溫度、形狀以及向蒸鍍用舟皿供給的作為線材的鋁與鎂的混合比率等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由此,使鎂有偏向地存在于金屬蒸鍍電極4A、9A的上表面104A、109A附近或下表面204A、209A附近,能夠在深度方向1001D上使鎂的濃度發(fā)生變化?;蛘?,將鋁和鎂的金屬材料向不同的蒸鍍舟皿供給,從各蒸鍍?cè)匆来蜗螂娊轶w膜2A(2B)蒸鍍鋁和鎂的金屬蒸氣。由此,能夠使鎂偏向地存在于金屬蒸鍍電極4A、9A的上表面104A、109A附近或下表面204A、209A附近,能夠在深度方向1001D上使鎂的濃度變化。如以上所述,金屬蒸鍍電極4A、9A中的所述至少一方的金屬蒸鍍電極中的鎂的濃度分布的最大值位于從該金屬蒸鍍電極的上表面到厚度TR的1/2的距離的區(qū)域。或者,使其位于從該金屬蒸鍍電極的下表面到厚度TR的的距離的區(qū)域。由此,能夠飛躍性地提高該金屬蒸鍍薄膜的耐濕性。更優(yōu)選的是,金屬蒸鍍電極4A、9A中的所述至少一方的金屬蒸鍍電極中的鎂的濃度分布的最大值位于從該金屬蒸鍍電極的上表面到厚度TR的1/3的距離的區(qū)域?;蛘撸蛊湮挥趶脑摻饘僬翦冸姌O的下表面到厚度TR的1/3的距離的區(qū)域。由此,能夠飛躍性地提高該金屬蒸鍍薄膜的耐濕性。如上所述,金屬化膜1具有電介體膜2A和設(shè)置在電介體膜2A的上表面102A上的金屬蒸鍍電極4A。金屬化膜10具有電介體膜2B和設(shè)置在電介體膜2B的上表面102B上的金屬蒸鍍電極9A。金屬蒸鍍電極9A的上表面109A經(jīng)由電介體膜2A與金屬蒸鍍電極4A的下表面204A對(duì)置。金屬蒸鍍電極4A、9A中的至少一方的金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成。該至少一方的金屬蒸鍍電極由鋁和鎂構(gòu)成的合金構(gòu)成。該合金的鎂的量為0.5重量% 15重量%,鎂偏向地存在于該金屬蒸鍍電極中。在該金屬蒸鍍電極中的鎂的濃度分布的最大值位于從該金屬蒸鍍電極的上表面到該金屬蒸鍍電極的厚度的1/2的距離的區(qū)域?;蛘撸摻饘僬翦冸姌O中的鎂的濃度分布的最大值位于從該金屬蒸鍍電極的下表面到該金屬蒸鍍電極的厚度的1/2的距離的區(qū)域。在本實(shí)施方式中,金屬蒸鍍電極4A、9A的兩方由鋁和鎂構(gòu)成的合金構(gòu)成。在實(shí)施方式的金屬化膜電容器中,僅金屬蒸鍍電極4A、9A中的一方由上述合金構(gòu)成,而另一方僅由鋁形成的情況下也能夠獲得大致同樣的效果。如上所述,作為正極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極的鋁在水分的作用下成為鋁絕緣體即氧化鋁(Al2O3),無(wú)法作為金屬蒸鍍電極發(fā)揮功能。因此,在僅金屬蒸鍍電極4A、9A中的一方由上述合金形成的情況下,通過(guò)使金屬蒸鍍電極4A、9A中的作為正極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極由上述合金形成,從而實(shí)現(xiàn)耐濕性的提尚ο因此,也可以使用由鋁和鎂構(gòu)成的合金形成金屬蒸鍍電極4A、9A中的作為正極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極,而作為負(fù)極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極僅由鋁形成。由此,能夠得到耐濕特性和耐電壓特性良好的金屬化膜電容器1001。金屬蒸鍍電極在絕緣缺陷部發(fā)生短路的情況下,通過(guò)短路的能量使金屬蒸鍍電極的缺陷部周邊的部分蒸發(fā) 飛散而絕緣。由此,金屬蒸鍍電極具有恢復(fù)電容器功能的自我恢復(fù)功能。由于鎂的自我恢復(fù)功能低,因此通過(guò)由鋁和鎂構(gòu)成的合金來(lái)形成而作為正極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極也可以不具有熔絲。圖6A是實(shí)施方式涉及的另一金屬化膜IP的俯視圖。金屬化膜IP具有電介體膜 2P、設(shè)置在電介體膜2P的上表面102P上的金屬蒸鍍電極4P。電介體膜2P由與圖1及圖2 所示的電介體膜2A、2B同樣的材料構(gòu)成。金屬蒸鍍電極4P與圖1及圖2所示的金屬蒸鍍電極4A、9A同樣實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成,作為正極發(fā)揮功能。金屬蒸鍍電極4P整體由一個(gè)非分割電極部構(gòu)成,不通過(guò)狹縫被分割。圖6B是實(shí)施方式涉及的另一金屬化膜電容器1002的剖視圖。在圖1及圖2所示的金屬化膜10的金屬蒸鍍電極9A作為負(fù)極發(fā)揮功能的情況下,金屬化膜電容器1002具備圖6A所示的金屬化膜IP來(lái)代替金屬化膜1。在這種情況下,作為負(fù)極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極9A實(shí)質(zhì)上僅由鋁構(gòu)成。如圖6B所示,金屬蒸鍍電極9A的非分割電極部9C和多個(gè)分割電極部9B隔著電介體膜2P與由一個(gè)非分割電極部構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4P對(duì)置。由此,能夠充分地發(fā)揮作為熔絲的功能,且能夠?qū)崿F(xiàn)耐濕性的提高,其結(jié)果是能夠得到耐電壓特性?xún)?yōu)良的金屬化膜電容器1002。圖6C是實(shí)施方式涉及的又一金屬化膜電容器1003的剖視圖。在圖1和圖2所示的金屬化膜1的金屬蒸鍍電極4A作為負(fù)極發(fā)揮功能的情況下,金屬化膜電容器1003具備圖6A所示的金屬化膜IP來(lái)代替金屬化膜10。在這種情況下,作為負(fù)極發(fā)揮功能的金屬蒸鍍電極4A實(shí)質(zhì)上僅由鋁構(gòu)成。如圖6C所示,金屬蒸鍍電極4A的非分割電極部4C和多個(gè)分割電極部4B隔著電介體膜2A與由一個(gè)非分割電極部構(gòu)成的金屬蒸鍍電極4P對(duì)置。由此,充分發(fā)揮作為熔絲的功能,且能夠?qū)崿F(xiàn)耐濕性的提高,其結(jié)果是能夠得到耐電壓特性良好的金屬化膜電容器1003。圖7A是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的另一金屬化膜13的剖視圖。在圖7A中,對(duì)與圖1所示的金屬化膜1、10對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的參照符號(hào)。金屬化膜13具有電介體膜11、設(shè)置在電介體膜11的上表面111上的金屬蒸鍍電極93、設(shè)置在金屬蒸鍍電極93的上表面上的低電阻部12C。電介體膜11與圖1所示的電介體膜2A、2B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成。金屬蒸鍍電極93具有設(shè)置在電介體膜11的上表面111上且以鋁為主要成分的金屬蒸鍍層12A、設(shè)置在金屬蒸鍍層12A的上表面上且含有鎂的金屬蒸鍍層12B。低電阻部 12C與圖1所示的低電阻部5A、5B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成且設(shè)置在相同位置。金屬蒸鍍層 12A的下表面為圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的下表面204AQ09A)。金屬蒸鍍層12B 的上表面是圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)。金屬蒸鍍電極93僅由金屬蒸鍍層12A、12B構(gòu)成。與上述同樣,由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12A的重量WA和由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12B的重量麗的比WA 麗優(yōu)選為 99.5 0.5 55 45重量%。即在金屬蒸鍍電極93中,金屬蒸鍍層12B的量?jī)?yōu)選為0. 5 重量% 45重量%。金屬蒸鍍層12A僅由鋁構(gòu)成,或者在金屬蒸鍍層12A中鋁的含有率比鎂的含有率高。另外,金屬蒸鍍層12B的鎂的含有率比金屬蒸鍍層12A的鎂的含有率高。圖7B是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的又一金屬化膜14的剖視圖。在圖 7B中,對(duì)與圖1所示的金屬化膜1、10對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的參照符號(hào)。金屬化膜14具有電介體膜11、設(shè)置在電介體膜11的上表面111上的金屬蒸鍍電極94、設(shè)置在金屬蒸鍍電極 94的上表面上的低電阻部12C。電介體膜11與圖1所示的電介體膜2A、2B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成。金屬蒸鍍電極94具有設(shè)置在電介體膜11的上表面111上且含有鎂的金屬蒸鍍層12D、設(shè)置在金屬蒸鍍層12D的上表面且以鋁為主要成分的金屬蒸鍍層12E。低電阻部12C與圖1所示的低電阻部5A、5B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成且設(shè)置在相同位置。金屬蒸鍍層12D的下表面是圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的下表面204AQ09A)。金屬蒸鍍層12E的上表面是圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)。金屬蒸鍍電極94僅由金屬蒸鍍層12D、12E構(gòu)成。與上述同樣,由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12E的重量WA和由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12D的重量麗的比WA 麗優(yōu)選為99.5 0.5 55 45重量%。即,在金屬蒸鍍電極94中,金屬蒸鍍層12D的量?jī)?yōu)選為0. 5重量% 45重量%。金屬蒸鍍層12E僅由鋁構(gòu)成,或者在金屬蒸鍍層12E中鋁的含有率比鎂的含有率高。另外,金屬蒸鍍層12D的鎂的含有率比金屬蒸鍍層12E的鎂的含有率高。圖7C是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的又一金屬化膜15的剖視圖。在圖7B中,對(duì)與圖1所示的金屬化膜1、10對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的參照符號(hào)。金屬化膜15具有電介體膜11、設(shè)置在電介體膜11的上表面111上的金屬蒸鍍電極95、設(shè)置在金屬蒸鍍電極95的上表面上的低電阻部12C。電介體膜11與圖1所示的電介體膜2A、2B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成。金屬蒸鍍電極95具有設(shè)置在電介體膜11的上表面111上且含有鎂的金屬蒸鍍層12F、設(shè)置在金屬蒸鍍層12F的上表面上且以鋁為主要成分的金屬蒸鍍層12G、設(shè)置在金屬蒸鍍層12G的上表面上且含有鎂的金屬蒸鍍層12H。低電阻部12C與圖1所示的低電阻部5A、5B對(duì)應(yīng),由相同材料構(gòu)成且設(shè)置在相同位置。金屬蒸鍍層12F的下表面是圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的下表面204AQ09A)。金屬蒸鍍層12H的上表面是圖1所示的金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)。金屬蒸鍍電極95僅由金屬蒸鍍層12F、12G、12H構(gòu)成。與上述實(shí)施例1同樣,由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12G的重量WA與由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12F、12H的重量的和的重量WM的比WA 麗優(yōu)選為99. 5 0.5 55 45重量%。即,在金屬蒸鍍電極95中,金屬蒸鍍層12F、12H的量的合計(jì)優(yōu)選為0.5重量% 45重量%。金屬蒸鍍層12G僅由鋁構(gòu)成,或者在金屬蒸鍍層12G中鋁的含有率比鎂的含有率高。另外,金屬蒸鍍層12F、12H的鎂的含有率比金屬蒸鍍層12G的鎂的含有率高。低電阻部12C通過(guò)蒸鍍鋅而形成。低電阻部12C也可以使用鋁和鎂的任一種而形成。進(jìn)而,金屬蒸鍍電極93 95不具有低電阻部12C也可以得到同樣的效果。根據(jù)金屬蒸鍍電極93 95,與圖1所示的金屬蒸鍍電極4A、9A同樣,能夠獲得具有良好的耐濕性的金屬化膜電容器1001。需要說(shuō)明的是,在圖7A 圖7C所示的電介體膜11的上表面111形成的由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層和由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層的位置關(guān)系(形成順序)并非局限于某一個(gè),無(wú)論為哪一個(gè)都能夠獲得同樣的效果。但是,如圖7A所示,在由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12B配設(shè)在外表面的情況下,在由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12B的表面上形成有自然氧化被膜層。該自然氧化被膜層作為保護(hù)由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12A的保護(hù)層發(fā)揮作用,從而能夠防止耐濕性的劣化。另外,如圖7B所示,在由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12E配設(shè)在外表面的情況下,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12D存在于電介體膜11與金屬蒸鍍層12E之間。金屬蒸鍍層12D能夠防止來(lái)自電介體膜11的水分的浸透而提高由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12E的耐濕性。進(jìn)而,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12D與構(gòu)成金屬蒸鍍層12E的鋁牢固地密接,能夠?qū)崿F(xiàn)鋁的結(jié)晶性的致密化。另外,如圖7C所示,在由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12F、12H配設(shè)在由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12G的上下的情況下,能夠抑制金屬蒸鍍層12G的氧化劣化,能夠發(fā)揮更高的耐濕性能。采用圖7A 圖7C中的哪一種結(jié)構(gòu)根據(jù)目的適當(dāng)選擇即可。圖8A是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的又一金屬化膜413的剖視圖。在圖8A中,對(duì)與圖7A所示的金屬化膜13相同的部分標(biāo)注同一參照符號(hào)??梢詷?gòu)成為,由鋅構(gòu)成的低電阻部12C形成在由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12A的上表面,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層 12B形成在低電阻部12C的上表面。在這種情況下,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12B能夠抑制由鋅構(gòu)成的低電阻部12C的氧化劣化。圖8B是實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001的又一金屬化膜415的剖視圖。在圖8B中,對(duì)與圖7C所示的金屬化膜15相同的部分標(biāo)注同一參照符號(hào)。也可以構(gòu)成為,由鋅構(gòu)成的低電阻部12C形成在由鋁構(gòu)成的金屬蒸鍍層12G的上表面,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12H形成在低電阻部12C的上表面。在這種情況下,由鎂構(gòu)成的金屬蒸鍍層12H能夠抑制由鋅構(gòu)成的低電阻部12C的氧化劣化。圖9是本實(shí)施方式涉及的金屬化膜電容器1001、1002、1003中使用的又一金屬化膜19的剖視圖。在圖9中,對(duì)與圖1所示的金屬化膜1、10相同的部分標(biāo)注同一參照符號(hào)。金屬化膜19還具有設(shè)置在圖1所示的金屬化膜1(10)的金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)上的氧化被膜18。氧化被膜18可以通過(guò)在形成金屬蒸鍍電極4A(9A) 的真空槽中導(dǎo)入氧而形成。即,氧化被膜18由通過(guò)將在金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面 104A(109A)露出的金屬材料氧化而得到的金屬氧化物構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,優(yōu)選將導(dǎo)入真空槽中的氧的量設(shè)定為在金屬化膜1(10)的每單位面積Im2上為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),即在25°C、1 氣壓(1. 01325X IO5Pa)下為0. 05cc 0. 15cc,但并不局限于此。需要說(shuō)明的是,金屬化膜19也可以具有圖1所示的低電阻部5A(5B),不會(huì)因低電阻部5A(5B)的有無(wú)使本實(shí)施方式的效果變化。金屬化膜19與金屬化膜1、10同樣,通過(guò)在金屬蒸鍍電極4A、9A中含有的鎂而具有良好的耐濕性。在金屬化膜19中,氧化被膜18能夠防止水分(H)進(jìn)入金屬蒸鍍電極 4A(9A),能夠進(jìn)一步提高耐濕性。替代圖1所示金屬化膜1、10而使用金屬化膜19制作出金屬化膜電容器1001的試料。對(duì)所述試料進(jìn)行與前述同樣的高溫高濕通電試驗(yàn)而測(cè)定了電容的變化率。圖10表示具備金屬化膜19的金屬化膜電容器1001的實(shí)施例9的試料的高溫高濕通電試驗(yàn)的結(jié)果即電容的變化率。圖10作為比較例一并記載了鎂在金屬蒸鍍電極的整體中均勻分布而不具有氧化被膜的金屬化膜電容器的電容的變化率。如圖10所示,與比較例的金屬化膜電容器相比,具有氧化被膜18的實(shí)施例9的金屬化膜電容器在金屬蒸鍍電極4A(9A)的所有組成中具有更小的變化率,并且具有良好的耐濕性。利用僅由鋁和鎂構(gòu)成的合金形成金屬蒸鍍電極4A(9A),使氧在金屬蒸鍍電極 4A(9A)的上表面104A(109A)反應(yīng)而形成氧化被膜18。由此能夠提高金屬化膜電容器的耐濕性。
另外,通過(guò)在鎂偏向地存在于上表面104A(109A)附近的金屬蒸鍍電極4A(9A)的上表面104A(109A)形成氧化被膜18,從而能夠提高金屬化膜電容器的耐濕性。另外,通過(guò)在具有圖7A至圖7C所示的層疊結(jié)構(gòu)的金屬蒸鍍電極93 95的上表面104A(109A)形成氧化被膜18,從而能夠提高金屬化膜電容器的耐濕性。圖11是實(shí)施方式涉及的殼體模制型電容器2001的剖視圖。殼體模制型電容器2001具備多個(gè)金屬化膜電容器20和分別與多個(gè)金屬化膜電容器20的兩端連接的匯流條21A、21B。匯流條21A、21B使多個(gè)金屬化膜電容器20并列連接。殼體模制型電容器2001還具備由聚苯硫醚等絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的殼體22和由環(huán)氧樹(shù)脂等絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的模制樹(shù)脂23。殼體22收容通過(guò)匯流條21A、21B并列連接的多個(gè)金屬化膜電容器20。模制樹(shù)脂23覆蓋匯流條21A、21B和多個(gè)金屬化膜電容器20。匯流條21A、21B分別具有從模制樹(shù)脂23露出的端子部121A、121B。端子部121A、121B構(gòu)成為與外部設(shè)備連接。多個(gè)金屬化膜電容器20分別為圖1所示的金屬化膜電容器1001。匯流條21A、21B與金屬化膜電容器1001的電極8A、8B分別連接。金屬化膜電容器20具有高耐濕性,因此能夠減少填充在殼體22內(nèi)的模制樹(shù)脂23的量,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型輕量化和低成本化。在實(shí)施方式中,從模制樹(shù)脂23的露出的面23A到金屬化膜電容器20的厚度TM為8mm。在根據(jù)多個(gè)金屬化膜電容器20的位置而使多個(gè)金屬化膜電容器20中的至少一個(gè)為圖1 (圖6B、圖6C)所示的金屬化膜電容器1001(1002、1003)的情況下,也能夠得到同樣的效果。在實(shí)施方式中,表示“上表面”、“下表面”用的方向的詞語(yǔ)表示僅依賴(lài)于金屬化膜1、10等金屬化膜電容器1001的構(gòu)成部件的相對(duì)位置關(guān)系的相對(duì)的方向,并非表示鉛垂方向等絕對(duì)的方向。工業(yè)上的可利用性由于本發(fā)明的金屬化膜電容器具有良好的耐濕性,因此能夠獲得小型的殼體模制型電容器,尤其作為要求高耐濕性和小型輕量化·低成本化的機(jī)動(dòng)車(chē)用領(lǐng)域等是有用的。符號(hào)說(shuō)明1金屬化膜(第一金屬化膜)2A電介體膜(第一電介體膜)2B電介體膜(第二電介體膜)4A金屬蒸鍍電極(第一金屬蒸鍍電極)8A 電極(第一電極)8B 電極(第二電極)9A金屬蒸鍍電極(第二金屬蒸鍍電極)10金屬化膜(第二金屬化膜)12A金屬蒸鍍層(第一金屬蒸鍍層)12B金屬蒸鍍層(第二金屬蒸鍍層)12D金屬蒸鍍層(第二金屬蒸鍍層)12E金屬蒸鍍層(第一金屬蒸鍍層)12F金屬蒸鍍層(第二金屬蒸鍍層)12G金屬蒸鍍層(第一金屬蒸鍍層)
12H金屬蒸鍍層(第三金屬蒸鍍層)18氧化被膜20金屬化膜電容器2IA匯流條22 殼體23模制樹(shù)脂12IA 端子部
權(quán)利要求
1.ー種金屬化膜電容器,其特征在干,具備第一金屬化膜,其具有第一電介體膜和設(shè)置在所述第一電介體膜的上表面上的第一金屬蒸鍍電極;第二金屬化膜,其具有第二電介體膜和設(shè)置在所述第二電介體膜的上表面上的第二金屬蒸鍍電極,并且以所述第二金屬蒸鍍電極的上表面隔著所述第一電介體膜與所述第一金屬蒸鍍電極的下表面對(duì)置的方式與所述第一金屬化膜重合; 第一電極,其與所述第一金屬蒸鍍電極連接; 第二電極,其與所述第二金屬蒸鍍電極連接;所述第一金屬蒸鍍電極和所述第二金屬蒸鍍電極中的至少一方的金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干,所述至少一方的金屬蒸鍍電極通過(guò)由鋁和鎂構(gòu)成的合金構(gòu)成, 所述合金的鎂的量為0. 5重量% 15重量%, 鎂偏向地存在于所述至少一方的金屬蒸鍍電極中,所述至少一方的金屬蒸鍍電極中的鎂的濃度分布的最大值存在于從所述至少一方的金屬蒸鍍電極的上表面到所述至少一方的金屬蒸鍍電極的厚度的1/2處的距離的區(qū)域、或者從所述至少一方的金屬蒸鍍電極的下表面到所述至少一方的金屬蒸鍍電極的所述厚度的1/2處的距離的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干,所述至少一方的金屬蒸鍍電極的鎂的量為0. 5重量% 45重量%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干, 所述至少一方的金屬蒸鍍電極具有以鋁為主要成分的第一金屬蒸鍍層; 含有鎂的第二金屬蒸鍍層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬化膜電容器,其特征在干,所述第一金屬蒸鍍層包括所述至少一方的金屬蒸鍍電極的下表面, 所述第二金屬蒸鍍層位于所述第一金屬蒸鍍層的上表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬化膜電容器,其特征在干,所述第二金屬蒸鍍層包括所述至少一方的金屬蒸鍍電極的下表面, 所述第一金屬蒸鍍層位于所述第二金屬蒸鍍層的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬化膜電容器,其特征在干,所述至少一方的金屬蒸鍍電極還具有設(shè)置在所述第一金屬蒸鍍層的上表面且含有鎂的第三金屬蒸鍍層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干, 所述第一電極設(shè)置在所述第一金屬化膜的端部處,所述金屬化膜電容器還具備由導(dǎo)體構(gòu)成的低電阻部,該低電阻部在所述第一金屬化膜的所述端部處設(shè)置于所述第一金屬蒸鍍電極的上表面且與所述第一電極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干,還具備設(shè)置在所述至少一方的金屬蒸鍍電極的上表面上的氧化被膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干, 所述至少一方的金屬蒸鍍電極為所述第一金屬蒸鍍電扱, 所述第二金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁構(gòu)成,所述第一金屬蒸鍍電極具有未被分割的第一非分割電極部, 所述第二金屬蒸鍍電極具有 未被分割的第二非分割電極部; 多個(gè)分割電極部;將所述多個(gè)分割電極部與所述第二分割電極部分別連接的多個(gè)熔絲, 所述第一非分割電極部隔著所述第一電介體膜與所述第二非分割電極部和所述多個(gè)分割電極部對(duì)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化膜電容器,其特征在干, 所述至少一方的金屬蒸鍍電極為所述第二金屬蒸鍍電扱, 所述第一金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁構(gòu)成,所述第二金屬蒸鍍電極具有未被分割的第一非分割電極部, 所述第一金屬蒸鍍電極具有 未被分割的第二非分割電極部; 多個(gè)分割電極部;將所述多個(gè)分割電極部與所述第二分割電極部分別連接的多個(gè)熔絲, 所述第一非分割電極部隔著所述第一電介體膜與所述第二非分割電極部和所述多個(gè)分割電極部對(duì)置。
12.—種殼體模制型電容器,其具備 多個(gè)金屬化膜電容器;匯流條,其與所述多個(gè)金屬化膜電容器連接且具有端子部; 殼體,其收容多個(gè)金屬化膜電容器和所述匯流條;模制樹(shù)脂,其以使所述匯流條的所述端子部露出且覆蓋所述多個(gè)金屬化膜電容器和所述匯流條的方式填充在所述殼體內(nèi),所述多個(gè)金屬化膜電容器中的至少ー個(gè)是權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的金屬化膜電容器。
全文摘要
金屬化膜電容器具備兩個(gè)金屬化膜。各金屬化膜具有電介體膜和設(shè)置在電介體膜的上表面上的金屬蒸鍍電極。兩個(gè)金屬化膜中的至少一方的金屬化膜的金屬蒸鍍電極實(shí)質(zhì)上僅由鋁和鎂構(gòu)成。該金屬化膜電容器具有良好的漏電流特性和耐濕性能,能夠構(gòu)成小型的殼體模制型電容器。
文檔編號(hào)H01G4/015GK102598170SQ20108004955
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者久保田浩, 大地幸和, 島崎幸博, 竹岡宏樹(shù), 藤井浩 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社