(57)【要約】  【課題】  破壊電界強度を低下させることなく比誘電率を高めることのできる誘電体フィルム、フィルムコンデンサ、および電気装置を提供する。  【解決手段】  有機樹脂５中にセラミック粒子３を含む誘電体フィルムを備えており、セラミック粒子３は、ａ、ｂおよびｃの３つの軸により形成される結晶格子を為しており、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相３ａ、３ｂを有している。結晶格子の形状（サイズ）の違いから、各結晶相３ａ、３ｂは誘電分極の程度が異なるものになることから、セラミック粒子３は誘電率の異なる領域を有するものとなり、破壊電界強度を低下させることなく比誘電率を高めることができる。【選択図】図３
2015016268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機樹脂と、該有機樹脂中に含まれるセラミック粒子とを有しており、前記セラミック粒子は、ａ、ｂおよびｃの３つの軸により形成される結晶格子を有し、かつ、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を含んでいることを特徴とする誘電体フィルム。
【請求項２】
前記セラミック粒子は、ａ、ｂおよびｃの３つの軸により形成される結晶格子を有し、かつ、軸比ｃ／ａの異なる２種の結晶相のみを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の誘電体フィルム。
【請求項３】
前記セラミック粒子は、コア部と、該コア部の周囲に設けられたシェル部とからなるコア・シェル構造を有し、前記コア部が前記２種の結晶相のうち一方の結晶相からなり、前記シェル部が前記２種の結晶相のうち他方の結晶相からなることを特徴とする請求項２に記載の誘電体フィルム。
【請求項４】
前記シェル部を構成する結晶相は、前記コア部を構成する結晶相よりも軸比ｃ／ａが小さいことを特徴とする請求項３に記載の誘電体フィルム。
【請求項５】
前記セラミック粒子は、ペロブスカイト構造を有するセラミック粒子であることを特徴とする請求項４に記載の誘電体フィルム。
【請求項６】
前記セラミック粒子がマグネシウムを含んでおり、該マグネシウムは前記コア部よりも前記シェル部に高濃度で含まれていることを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれかに記載の誘電体フィルム。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれかに記載の誘電体フィルムと、該誘電体フィルムに設けられた電極層とを有していることを特徴とするフィルムコンデンサ。
【請求項８】
請求項７に記載のフィルムコンデンサが、電気回路に備えられている導体に接続されていることを特徴とする電気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体フィルム、フィルムコンデンサ、および電気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】
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２を参照）。【０００４】
ところが、フィルムコンデンサは、各種の電子部品の実装された基板上において、セラミックコンデンサなど他の電子部品に比べて依然としてサイズが大きいことから、当該基板の低背化や実装密度の向上の妨げになっており、そのためフィルムコンデンサの小型化が検討されている。【０００５】
この場合、フィルムコンデンサの小型化を図るには、誘電体であるフィルムを薄層化することやフィルムの積層数や巻回数を減らすこととなるが、そのためにはフィルムの比誘電率および破壊電界強度を向上させる必要がある。【０００６】
例えば、特許文献３では、フィルムとして、エポキシ基を有する有機樹脂にセラミックフィラーを分散させた誘電体フィルムを適用させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２９４７５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７８５７１号公報
【特許文献３】特開２００６−２２５４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記のような誘電体フィルムでは、セラミック粒子の体積比率が比較的高い場合でも、印加された電界に起因する電界エネルギー（εｒ×E^２/２）の集中が比誘電率の高いセラミック粒子側に起きにくいため比誘電率がさほど上がらない。また、一方で、セラミック粒子の周囲の有機樹脂側では電界強度が増すことから、誘電体フィルム全体として破壊電界強度が低下してしまうという問題も有している。【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、破壊電界強度を低下させることなく、比誘電率を高めることのできる誘電体フィルム、フィルムコンデンサ、および電気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の誘電体フィルムは、有機樹脂と、該有機樹脂中に含まれるセラミック粒子とを有しており、前記セラミック粒子は、ａ、ｂおよびｃの３つの軸により形成される結晶格子を有し、かつ、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を含んでいることを特徴とする。【００１１】
本発明のフィルムコンデンサは、上記の誘電体フィルムと、該誘電体フィルムに設けられた電極層とを有していることを特徴とする。【００１２】
本発明の電気装置は、上記のフィルムコンデンサが、電気回路に備えられている導体に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、誘電体フィルムの破壊電界強度を低下させることなく比誘電率を高めることができる。また、この誘電体フィルムを用いたフィルムコンデンサは、破壊電界強度が高く、小型で高い静電容量を得ることができる。さらに、このフィルムコンデンサを用いた電気装置は、小型で実装密度が高く、優れた整流作用を発揮する電気装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の誘電体フィルムの一実施形態を部分的に示す断面模式図である。
【図２】従来の誘電体フィルムを部分的に示す断面模式図である。
【図３】図１に示した誘電体フィルム中にセラミック粒子が存在する場合のセラミック粒子と有機樹脂との界面における比誘電率および電界強度の変化を示す模式図である。
【図４】図２に示した従来の誘電体フィルムを示したものであり、誘電体フィルム中にセラミック粒子が存在する場合の、セラミック粒子と有機樹脂との界面における比誘電率および電界強度の変化を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、誘電体フィルムの両面に電極層を有する構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明のフィルムコンデンサの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図６】本発明のフィルムコンデンサを用いた電気回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の誘電体フィルムの一実施形態を部分的に示す断面模式図である。図２は、従来の誘電体フィルムを部分的に示す断面模式図である。図３は、図１に示した誘電体フィルム中にセラミック粒子が存在する場合のセラミック粒子と有機樹脂との界面における比誘電率および電界強度の変化を示す模式図である。図４は、図２に示した従来の誘電体フィルムを示したものであり、誘電体フィルム中にセラミック粒子が存在する場合の、セラミック粒子と有機樹脂との界面における比誘電率および電界強度の変化を示す模式図である。
【００１６】
本実施形態の誘電体フィルム１は、セラミック粒子３と有機樹脂５との複合誘電体によって構成されている。ここで、本実施形態の誘電体フィルム１を構成するセラミック粒子３は、ａ、ｂおよびｃの３つの軸により形成される結晶格子を有し、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相（図１、図３では、２種の結晶相３ａ、３ｂからなるものを示している。）により構成されている。
【００１７】
本実施形態の誘電体フィルム１によれば、誘電体フィルム１中にセラミック粒子３が含まれるため、印加された電界に起因する電界エネルギーの集中が比誘電率の高いセラミック粒子３側に起きやすくなり、これにより誘電体フィルム１の比誘電率を向上させることができる。
【００１８】
この誘電体フィルム１を構成するセラミック粒子３は、例えば、図１および図３に示すように、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相３ａ、３ｂを有するものであるため、結晶格子の形状（サイズ）の違いから、各結晶相３ａ、３ｂは誘電分極の程度が異なるものとなり、セラミック粒子３は誘電率の異なる領域を有するものとなっている。
【００１９】
誘電体フィルム１によれば、セラミック粒子３の内部（図３において３ａとして表している。）、セラミック粒子３の表面付近（図３では３ｂとして表している。）、および有機樹脂５の各領域で、異なる誘電率の相が存在するため、セラミック粒子３と有機樹脂５との間における局所的な電界強度の増加を抑えることが可能となる。こうして誘電体フィルム１の破壊電界強度を高く維持することができ、破壊電界強度を低下させることなく比誘電率を高めることが可能となる。
【００２０】
つまり、本実施形態の誘電体フィルム１においては、セラミック粒子３と有機樹脂５との間における誘電率の変化が小さいことから、セラミック粒子３と有機樹脂５との間の誘電率の変化に起因する局所的な電界強度の増加を抑制することができる。これにより誘電体フィルム１の破壊電界強度を有機樹脂５が本来有している値に近いところまで高めることができる。
【００２１】
これに対し、図２および図４に示されるような単一の結晶相１３ａにより構成されるセラミック粒子１３を含む従来の誘電体フィルム１１の場合には、セラミック粒子１３と有機樹脂１５との間に、誘電率の急峻な変化が生じやすい。このためセラミック粒子１３と有機樹脂１５との間の誘電率の変化に起因する局所的な電界強度が高くなりやすく、このため誘電体フィルム１１の破壊電界強度が低くなってしまう。
【００２２】
ここで、セラミック粒子３中に軸比ｃ／ａの異なる結晶相３ａ、３ｂが存在する状態は、Ｘ線回折パターンにおいて、例えば、面指数（４００）、（００４）および（０４０）の回折ピークのうち、少なくとも２つが分かれているか、これらの面指数（４００）、（００４）および（０４０）の回折ピークが同じ２θの角度において重なった状態にあるかの違いから確認する。ここで、結晶格子の軸比ｃ／ａが異なるというのは、ｃ／ａの値が０．００２（２／１０００）以上の差を有しているものをいう。セラミック粒子３の軸比ｃ／ａはＸ線回折法によって求める。
【００２３】
Ｘ線回折法によって結晶相３ａ、３ｂの存在をより明確に見いだすことが可能なセラミック粒子３としては、軸比ｃ／ａの異なる結晶相を２種のみ含んでいるものが望ましい。
【００２４】
セラミック粒子３と有機樹脂５との間における誘電率の急峻な変化を小さくすることができるという点では、セラミック粒子３は軸比ｃ／ａの異なる多数の結晶相を有している方が良いが、セラミック粒子３が軸比ｃ／ａの異なる結晶相を多く含んでいる場合には、高誘電率の結晶相の割合が少なくなるおそれがあることから、セラミック粒子３の中では、軸比ｃ／ａの差を有する結晶相３ａ、３ｂは２種のみ存在するものの方が好ましい。
【００２５】
ここで、セラミック粒子３が軸比ｃ／ａの異なる２種の結晶相を有している状態というのは、例えば、面指数（４００）、（００４）および（０４０）の回折ピークに見られるように、基本的に結晶構造が同じであり、Ｘ線回折パターンから各結晶相３ａ、３ｂに基づく回折ピークを分離できるものをいう。このため基本的な結晶構造の異なる結晶相は除かれる。
【００２６】
セラミック粒子３中に存在する軸比ｃ／ａの差を有する結晶相３ａ、３ｂが２種のみであると、セラミック粒子３と有機樹脂５との間で、セラミック粒子３が２つの異なる誘電率を示し、一方、有機樹脂５が１つの誘電率を示すものとなる。このためセラミック粒子３から有機樹脂５にかけて、誘電率が次第に変化する領域を形成することが容易となる。こうして誘電体フィルム１中において、局所的に電界強度の増加する箇所の数を減らすことができ、破壊電界強度を高く維持した状態で高誘電率化を図ることが可能になる。
【００２７】
このようなセラミック粒子３としては、図３に示しているように、セラミック粒子３を構成する２種の結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されているものが望ましい。ここで、コア・シェル構造とは、コア部と、該コア部の周囲に設けられたシェル部とからなるものをいい、コア部が２種の結晶相のうち一方の結晶相からなり、シェル部が２種の結晶相のうち他方の結晶相からなる構成である。
【００２８】
セラミック粒子３を構成する２種の結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されているものであると、セラミック粒子３の中心領域（コア部：３ａ）と有機樹脂５との間に、セラミック粒子３の表面領域（シェル部：３ｂ）が介在するため、セラミック粒子３の表面領域（シェル部：３ｂ）がセラミック粒子３の中心領域（コア部：３ａ）と有機樹脂５との間に中間の誘電率を示す領域となる。このため、セラミック粒子３の中心領域（コア部：３ａ）から有機樹脂５にかけて誘電率が段階的に変化するセラミック粒子３を形成することができる。そのため、セラミック粒子３と有機樹脂５との界面における急峻な電界強度の変化を小さくすることができる。この結果、高誘電率であり、破壊電界強度が高く、かつ絶縁信頼性の高い誘電体フィルム１を得ることができる。
【００２９】
さらに、セラミック粒子３を構成する２種の結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されているものである場合には、図３に示すように、軸比ｃ／ａの小さい結晶相が軸比ｃ／ａの大きい結晶相の外側に配置されていることが望ましい。つまり、シェル部を構成する結晶相はコア部を構成する結晶相よりも軸比ｃ／ａが小さいことが望ましい。
【００３０】
こうしたコア・シェル構造を有するセラミック粒子３としては、ペロブスカイト構造を有するセラミック材料を適用させることが望ましい。セラミック粒子３がペロブスカイト構造を有するものであると、例えば、組成の変化や成分の固溶度の違いによって軸比ｃ／ａを変化させることが可能であり、また、高誘電率化も容易になるからである。
【００３１】
ペロブスカイト構造を有するセラミック材料としては、チタン酸バリウム系セラミックスが好適なものとして挙げられる。
【００３２】
ここで、チタン酸バリウム系セラミックスというのは、化学式ＢａＴｉＯ３で表される化学量論比の組成式で表される複合酸化物だけでなく、ペロブスカイト構造を維持できる程度であれば、Ｂａ：Ｔｉの組成比および酸素含有量を変化させたものでも良く、ＢａのサイトにＣａを置換させ、セラミック粒子３のほぼ全体にＣａが固溶しているようなものでも良い。
【００３３】
また、Ｂａ、ＣａおよびＴｉ以外の成分を固溶させたものも適用することができる。この場合、Ｂａ、ＣａおよびＴｉ以外の成分としては、Ｍｇ、Ｓｒ、ＺｒおよびＳｎが好ましい。これらの元素は、セラミック粒子３中におけるコア部３ａと比較した場合に、表面付近（セラミック粒子３の表面からの深さが直径の１／３以下の領域）に高濃度で含まれる元素が１種であるのが良い。また、誘電率（ε）および絶縁破壊電圧（Ｅ）の積（ε×Ｅ２）を高められるという点では、コア部３ａがＢａＴｉＯ３であり、シェル部３ｂにＭｇを含む構成のものが望ましい。言い換えると、セラミック粒子３がマグネシウムを含んでおり、そのマグネシウムはコア部よりもシェル部に高濃度で含まれているものが望ましい。ここで、セラミック粒子３がコア・シェル構造を有する状態は、特定した成分（例えば、Ｍｇ、Ｓｒ、ＺｒおよびＳｎのうちのいずれか）の表層付近における濃度を１としたときに、これらの成分の濃度が１／１０以下となる領域をコア部として判定する。この場合、シェル部３ｂを含むセラミック粒子３中には希土類元素およびマンガンを含んでいないものが良い。セラミック粒子３中に、Ｍｇ、Ｓｒ、ＺｒおよびＳｎ以外の元素（例えば、希土類元素やマンガン）を含む場合には、セラミック粒子３中に複数の濃度勾配が形成されることになるため、コア部とシェル部とを区別しにくくなる。その結果、図３に示すような誘電率の変化を有する誘電体フィルム１の形成が困難になる。
【００３４】
本実施形態の誘電体フィルム１では、含まれるセラミック粒子３の体積比率は２〜３０体積％、好ましくは、３〜２０体積％、より好ましくは、１０〜１５体積％であることが望ましい。
【００３５】
セラミック粒子３の平均粒径は、軸比ｃ／ａの異なる結晶相３ａ、３ｂを形成でき、高誘電率化を図れるという理由から、５０〜５００ｎｍ、５０〜３００ｎｍ、特に、５０〜９０ｎｍであることが望ましい。
【００３６】
誘電体フィルム１を構成するセラミック粒子３の体積比率は、誘電体フィルム１を断面視したときに、矩形状に区切った写真内に存在するセラミック粒子３および有機樹脂５のそれぞれの割合から求める。
【００３７】
誘電体フィルム１の比誘電率（ε）は、フィルムコンデンサから切り出した誘電体フィルム１の両面に所定の面積で電極層を形成した試料から求める。
【００３８】
特性評価に際しては、ＬＣＲメーターを使用して静電容量を測定し、測定した静電容量、電極層の有効面積（誘電体フィルムの両面で電極層が重なった面積）および誘電体フィルムの厚みから比誘電率を算出する。
【００３９】
誘電体フィルム１の破壊電界強度（Ｅ）は、静電容量を測定した試料を用い、誘電体フィルム１の電極間に、商用周波数６０Ｈｚで、毎秒１００Ｖの昇圧速度で電圧を印加し、漏れ電流値が１．０ｍＡを越えた瞬間の電圧値から求める。
【００４０】
本実施形態のフィルムコンデンサを構成する誘電体フィルム１の厚みは、高容量化という点で、１０μｍ以下、特に、５μｍ以下であることが望ましく、一方、誘電体フィルム１の破壊電界強度（Ｅ）を確保し、安定化できるという理由からは１μｍ以上であることが好ましい。
【００４１】
図５は、（ａ）は、誘電体フィルムの両面に電極層を有する構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明のフィルムコンデンサの一実施形態を示す外観斜視図である。
【００４２】
上述した誘電体フィルム１を具備する本実施形態のフィルムコンデンサは、誘電体フィルム１の両面に電極層２１を備えている構成を基本構造とする本体部２３により構成されている。これにより、破壊電界強度を低下させることなく比誘電率を高めることのできるフィルムコンデンサを得ることができる。
【００４３】
なお、本体部２３は、矩形状の誘電体フィルム１と電極層２１とが交互に積層された積層型のフィルムコンデンサの他に、長尺状の誘電体フィルム１と電極層２１とが巻回された構造の巻回型のフィルムコンデンサにも適用することができる。これらのフィルムコンデンサは外部電極２４に端子としてさらにリード線２５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２５を有しない構造が望ましい。また、本体部２３、外部電極２４およびリード線２５の一部は絶縁性および耐環境の点から外装部材２６に覆われていてもよい。
【００４４】
そして、このような構成のフィルムコンデンサは、電気回路に備えられている導体に接続されていることによって、優れた整流作用を発揮する電気回路を形成でき、実装密度の高い、小型の電気装置を得ることができる。図６には、デカップリングを目的とした電気回路（フィルムコンデンサは図６中の矢印で示した場所）を基本回路とする本発明のフィルムコンデンサを用いた電気装置の例を示しているが、本実施形態のフィルムコンデンサは、これに限らず、デカップリング以外に、ノイズ除去、カップリング、電圧の平滑化および直流／交流変換等の電気回路にも同様に適用させることが可能となる。
【００４５】
次に、本実施形態の誘電体フィルムは、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の母材となる有機樹脂を用意する。
【００４６】
有機樹脂としては、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）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などが好適である。
【００４７】
これらの有機樹脂の室温（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２．３、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、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）が３．４〜３．７、ポリアリレート（ＰＡＲ）が３．１〜３．４、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）が２．５〜２．７およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が３．１〜３．３である。
【００４８】
また、これらの有機樹脂の室温（約２５℃）における交流電圧（周波数６０Ｈｚ）を印加したときの破壊電界強度（Ｅ）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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）が２８０（Ｖ／μｍ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）が３００（Ｖ／μｍ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）が４２０（Ｖ／μｍ）およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が２１０（Ｖ／μｍ）である。
【００４９】
セラミック粒子３としては、ペロブスカイト構造を有するセラミック粒子３が好適であり、例えば、チタン酸バリウム系セラミックスを適用するのが良い。この場合、セラミック粒子３と有機樹脂５との相溶性を高める上で、セラミック粒子３にシランカップリング処理やチタネートカップリング処理等の表面処理を行っても良い。
【００５０】
軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を有しているチタン酸バリウム系セラミックスは、例えば、ＭｇＯなど、チタン酸バリウムに対して固溶させることのできる、Ｂａ、ＣａおよびＴｉ以外の複数の元素をチタン酸バリウム粉末の表面に部分的に付着させ、これを加熱してチタン酸バリウム粉末の表面付近に部分的に固溶させることによって得ることができる。
【００５１】
軸比ｃ／ａの異なる２種の結晶相を有しているチタン酸バリウム系セラミックスについては、固溶させる元素を１種にすればよい。
【００５２】
２種の結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されているセラミック粒子３を得る場合には、固溶させる元素をチタン酸バリウム粉末の表面のほぼ全面に付着させ、これを加熱することによって得ることができる。この場合、固溶させる元素を１種にすると、軸比ｃ／ａの異なる２種の結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されており、軸比ｃ／ａの小さい結晶相が軸比ｃ／ａの大きい結晶相の外側に配置された構造のセラミック粒子３を得ることができる。
【００５３】
誘電体フィルム１は、例えば、基材としてＰＥＴ製のフィルムを適用し、この表面に、セラミック粒子３を含む有機樹脂５の膜を形成することによって得ることができる。
【００５４】
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、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。
【００５５】
次に、誘電体フィルム１の表面に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２１を形成し、次いで、電極層２１を形成した誘電体フィルム１を巻回させてフィルムコンデンサの本体部２３を得る。
【００５６】
次に、本体部２３の電極層２１が露出した端面に外部電極２４を形成する。外部電極２４の形成には、例えば、金属の溶射、スパッタ法、メッキ法などが好適である。また、ここで、外部電極２４にリード線２５を形成しても良い。次いで、外部電極２４（リード線１５を含む）を形成した本体部２３の表面に外装樹脂２６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。
【実施例】
【００５７】
具体的な材料を選択して誘電体フィルムを作製した。まず、セラミック粒子として、表１に示す複合酸化物のセラミック粒子を準備した。このセラミック粒子はチタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料をコアとしてその表面のほぼ全面にＭｇ、Ｓｒ、ＺｒおよびＳｎを酸化物として固溶させたものである。なお、セラミック粒子は、磁器として評価した比誘電率が１５００〜２５００であった。【００５８】
有機樹脂として、ポリシクロオレフィンポリマー（分子量：Ｍｗ＝２００００、比誘電率２．２）を準備した。セラミック粒子には有機樹脂との相溶性を向上させるためにシランカップリング処理を行った。【００５９】
次に、上記のセラミック粒子をシクロオレフィンポリマー中に分散させてスラリーを調製した。このときシクロヘキサンを希釈剤として加えた。【００６０】
この後、上記スラリーをコーターを用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布してシート状に成形した。【００６１】
次に、真空蒸着法により誘電体フィルムの両面に平均厚みが７５ｎｍのＡｌの電極層を形成した。【００６２】
次に、得られた誘電体フィルムについて、以下の評価を行った。【００６３】
絶縁破壊電圧は、誘電体フィルムの電極層間に商用周波数（６０Ｈｚ）、毎秒１０Ｖの昇圧速度で電圧を印加し、漏れ電流値が１．０ｍＡを越えた瞬間の電圧値から求めた。【００６４】
比誘電率および誘電正接は、ＬＣＲメーターを使用して測定した。具体的には、作製した誘電体フィルムの電極層間の短絡の有無を確認した後、ＬＣＲメーターにより周波数１ＫＨｚ、入力信号レベル１．０Ｖｒｍｓの測定条件にて、誘電体フィルムの静電容量と誘電損失を測定した。この後、静電容量、電極層の有効面積（誘電体フィルムの両面で電極層が重なった面積）および誘電体フィルムの厚みから比誘電率を算出した。【００６５】
また、測定によって得られた誘電率（ε）および絶縁破壊電圧（Ｅ）から静電エネルギー密度（ε×Ｅ２）を求めた。【００６６】
セラミック粒子が軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を有している構造となっているかの判定は、誘電体フィルムを溶剤に溶解させて抽出したセラミック粒子をＸ線回折にかけ、結晶相の同定（面指数（４００）を選択）を行った後に、それぞれの結晶相について格子定数から求めた。【００６７】
また、誘電体フィルムに含まれるセラミック粒子の体積割合は、誘電体フィルムを樹脂埋めした後、研磨し、断面を露出させた試料を作製し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した写真を用いて行った。測定した結果は調合したときの割合に一致するものであった。【００６８】
また、固溶させる元素（Ｍｇ）の添加量を表１に示した試料の約１／２とし、セラミック粒子の表面上に、コアとはｃ／ａの異なる結晶相を部分的に形成したセラミック粒子、およびチタン酸バリウム粉末の表面に２種（ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３）を部分的に付着させ、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を有するセラミック粒子を適用させた試料（セラミック粒子の体積分率は１０％）も作製し、同様の評価を行った。【００６９】
【表１】
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【００７０】
表１の結果から明らかなように、軸比ｃ／ａの異なる２種の結晶相を有し、これらの結晶相がコア・シェル構造を形成するように配置されたセラミック粒子を含む誘電体フィルムの試料（試料Ｎｏ．２〜１３）では、誘電率が３以上でありながら、絶縁破壊電圧が１４４０Ｖ以上であった。【００７１】
また、セラミック粒子の表面上に、コアとはｃ／ａの異なる結晶相を部分的に形成したセラミック粒子を適用した試料は、誘電率が３．３であり、絶縁破壊電圧は１２５０Ｖであった。【００７２】
また、チタン酸バリウム粉末の表面に２種（ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３）を部分的に付着させ、軸比ｃ／ａの異なる２種以上の結晶相を有するセラミック粒子を適用させた試料は、誘電率が３．１であり、絶縁破壊電圧は１３２０Ｖであった。【００７３】
これらの試料の中で、チタン酸バリウムをコア部とし、シェル部に固溶させる元素をＭｇとした試料（試料Ｎｏ．２〜７）は、静電エネルギー密度（ε×Ｅ２）が７，８７９，６８０以上であり、シェル部にＳｒ、ＺｒおよびＳｎのうちのいずれかの元素を固溶させた試料（試料Ｎｏ．８〜１３）に比較して、高い静電エネルギー密度を示した。【００７４】
これに対し、単一の軸比ｃ／ａしか示さないセラミック粒子を適用した試料（試料Ｎｏ．１）の場合には、誘電率が３．３であったが、絶縁破壊電圧が８６０Ｖであった。
【符号の説明】
【００７５】
１、１１・・・・・・・誘電体フィルム
３、１３・・・・・・・セラミック粒子
３ａ・・・・・・・・・コア
３ｂ・・・・・・・・・シェル
５・・・・・・・・・・有機樹脂
１３ａ・・・・・・・・結晶相
２１・・・・・・・・・電極層
２３・・・・・・・・・本体部
２４・・・・・・・・・外部電極
２５・・・・・・・・・リード線
２６・・・・・・・・・外装部材
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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