(57)【要約】本発明は、積層構造体の製造方法に関する。この方法は、少なくとも第一及び第二の可撓性構造体を準備するステップと、前記第一及び第二の可撓性構造体の少なくとも一部にコーティングを施して、第一の被覆可撓性構造体と第二の被覆可撓性構造体とを得るステップと、前記第一の被覆可撓性構造体の被覆面と前記第二の被覆可撓性構造体の被覆面とを合わせて、前記第一の被覆可撓性構造体と前記第二の被覆可撓性構造体とを一緒にプレスし、前記第一の被覆可撓性構造体と前記第二の被覆可撓性構造体との間で冷間圧接をなすステップとを含む。本発明は、更に、冷間圧接により結合される第一の可撓性構造体及び第二の可撓性構造体を含む積層構造体に関する。
2006521224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造体を製造する方法であって、
少なくとも第一及び第二の可撓性構造体を準備するステップと、
前記第一及び前記第二の可撓性構造体の少なくとも一部に金属コーティングを施して、第一の被覆可撓性構造体と第二の被覆可撓性構造体とを得るステップと、
前記第一の被覆可撓性構造体の被覆面と前記第二の被覆可撓性構造体の被覆面とを合わせ、前記第一の被覆可撓性構造体と前記第二の被覆可撓性構造体とを一緒にプレスして、前記第一の被覆可撓性構造体と前記第二の被覆可撓性構造体との間で冷間圧接するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第一及び前記第二の可撓性構造体上への前記コーティングが、真空堆積法によりなされる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程ステップが真空で遂行され、各工程ステップ間で前記真空を破らない請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一及び前記第二の可撓性構造体が、可撓性金属基板、可撓性ポリマー基板又は可撓性金属化ポリマー基板を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第一の可撓性構造体及び前記第二の可撓性構造体が、被覆可撓性基板を含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記被覆可撓性基板が、セラミック層で被覆された金属の箔又はテープを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記セラミック層が、酸化物、チタン酸塩、ニオブ酸塩及びジルコン酸塩からなる群から選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記セラミック層が高温超伝導体を含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記被覆可撓性基板が、金属層で被覆されたポリマーの箔又はテープを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一及び／又は前記第二の可撓性構造体が、前記可撓性基板と前記可撓性基板上に施されたコーティングとの間の中間層を含む請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記中間層が、イットリウム安定化ジルコニウム層、ＣｅＯ2層又はＹ2Ｏ3層を含む緩衝層を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体とを含む積層構造体であって、前記第一の可撓性構造体と前記第二の可撓性構造体とが金属層により相互に結合され、前記金属層は、金属コーティングを前記第一の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、かつ金属コーティングを前記第二の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、前記第一の可撓性構造体と前記第二の可撓性構造体の被覆面を合わせ、前記第一の可撓性構造体と前記第二の可撓性構造体とを一緒にプレスして、前記第一の可撓性構造体と前記第二の可撓性構造体との間で冷間圧接をすることによって形成される積層構造体。
【請求項１３】
前記積層構造体が膠不含である請求項１２に記載の積層構造体。
【請求項１４】
前記可撓性基板が、可撓性金属基板、可撓性ポリマー基板又は可撓性金属化ポリマー基板を含む請求項１２又は１３に記載の積層構造体。
【請求項１５】
前記第一の可撓性構造体及び前記第二の可撓性構造体が、被覆可撓性基板を含む請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の積層構造体。
【請求項１６】
前記被覆可撓性基板が、セラミック層で被覆された金属の箔又はテープを含む請求項１５に記載の積層構造体。
【請求項１７】
前記セラミック層が、酸化物、チタン酸塩、ニオブ酸塩及びジルコン酸塩からなる群から選択される請求項１６に記載の積層構造体。
【請求項１８】
前記セラミック層が高温超伝導体を含む請求項１６に記載の積層構造体。
【請求項１９】
前記被覆可撓性基板が、金属層で被覆されたポリマーの箔又はテープを含む請求項１５に記載の積層構造体。
【請求項２０】
前記第一及び／又は前記第二の可撓性構造体が、前記可撓性基板と前記可撓性基板に施されたコーティングとの間の中間層を含む請求項１５に記載の積層構造体。
【請求項２１】
前記中間層が、イットリウム安定化ジルコニウム層、ＣｅＯ2層又はＹ2Ｏ3層を含む緩衝層を含む請求項２０に記載の積層構造体。
【請求項２２】
請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の積層構造体を含むコンデンサ。
【請求項２３】
前記コンデンサが、請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の積層構造体を含む巻回型コンデンサである請求項２２に記載のコンデンサ。
【請求項２４】
前記積層構造体が、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体とを含み、前記第一の可撓性構造体及び前記第二の可撓性構造体が金属層により相互に結合され、前記金属層は、金属コーティングを前記第一の可撓性構造体に施し、かつ金属コーティングを前記第二の可撓性構造体に施し、前記第一の可撓性構造体及び前記第二の可撓性構造体の被覆面を合わせ、前記第一の可撓性構造体と前記第二の可撓性構造体とを一緒にプレスして、前記第一の可撓性構造体と前記の第二の可撓性構造体との間で冷間圧接をすることによって形成される請求項２３に記載のコンデンサ。
【請求項２５】
前記第一の可撓性基板及び前記第二の可撓性基板が、金属基板とセラミック層とを含み、前記セラミック層が、２０より高い比誘電率εr及び１μｍより薄い厚さを有する請求項２４に記載のコンデンサ。
【請求項２６】
請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の積層構造体を含む超伝導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層構造体の製造方法に関する。更に、本発明は、この方法により得られた積層構造体及びそのような積層構造体のコンデンサ又は超伝導体としての使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの被覆可撓性基板の積層構造体を得るために、しばしば、膠又は有機樹脂のような接着剤が使用される。しかしながら、この方法は、接着剤がコーティングを損傷し得るという欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、従来技術の問題を回避して、積層構造体を製造する方法を提供することである。もう一つの課題は、積層構造体を提供することであり、またそのような積層構造体のコンデンサ又は超伝導体としての使用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一の態様により、積層構造体の製造方法が提供される。この方法は以下のステップを含む。
少なくとも第一及び第二の可撓性構造体を準備するステップ。
第一及び第二の可撓性構造体の少なくとも一部にコーティングを施して、第一の被覆可撓性構造体と第二の被覆可撓性構造体とを得るステップ。
第一の被覆可撓性構造体の被覆面と第二の被覆可撓性構造体の被覆面とを合わせ、第一の被覆可撓性構造体と第二の被覆可撓性構造体とを一緒にプレスし、第一の被覆可撓性構造体と第二の被覆可撓性構造体との間で冷間圧接をするステップ。
【０００５】
第一及び第二の可撓性構造体上のコーティングは、例えば、湿式化学堆積法又は真空堆積法などの当技術分野で公知の任意の技術により適用することができる。有利には、第一及び第二の可撓性構造体上のコーティングは、例えばマグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリング及びイオンアシストスパッタリングといったスパッタリング等の真空堆積法や、蒸着、レーザーアブレーション、又はプラズマ化学気相成長法等の化学蒸着法によりなされる。
【０００６】
金属コーティングは、金属又は金属合金を含んでもよい。好ましい金属層は、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ又はこれらの合金を含む。
【０００７】
第一の可撓性構造体に施されたコーティングは、第二の可撓性構造体に施されたコーティングと全く同じであるのが好ましい。
【０００８】
第一の可撓性構造体上のコーティングと第二の可撓性構造体上のコーティングは、１つの堆積源又は２つの異なる堆積源により施すことができる。１つの堆積源によることが好ましい。
【０００９】
２つのクリーンな金属表面を密接に接触させると、冷間圧接が生じ得る。
冷間圧接を得るために、金属表面は、例えば酸化物、窒化物、吸収されたガス又は有機汚染物質に汚染されていてはいけない。更に、金属表面は、原子が界面で密接に接触するのに十分である高い機械力で接合させねばならない。
【００１０】
汚染物の除去は、金属表面をクリーニングすることにより達成できる。
【００１１】
有利な実施形態では、第一及び第二の被覆可撓性構造体のコーティング及び冷間圧接の適用は、コーティングステップと冷間圧接ステップとの間で真空を破らずに、真空で遂行される。
【００１２】
工程ステップを通じて真空を保持することにより、酸化物や他の汚染物が表面に生じるのを妨げる。更に、異なる工程ステップを１つの工程チャンバ中で実施することにより、可撓性構造体を、異なる工程チャンバの間で、再配置させるか又は行き来させる必要性が排除される。
【００１３】
第一及び第二の可撓性構造体は、例えば、可撓性金属基板又は可撓性ポリマー基板として、当技術で公知の任意の可撓性基板を含んでよい。
【００１４】
有利な可撓性金属基板は、例えば、金属のテープもしくは箔、又は金属化されたテープもしくは箔を含む。金属は、有利には、鋼、ニッケルもしくはニッケル合金、又はチタンもしくはチタン合金を含む。
【００１５】
金属基板は、有利には、厚さ１〜１００μｍ、例えば１０μｍを有する。
【００１６】
金属化されたテープ又は箔は、有利には、その両側が金属層で被覆されたポリマーのテープ又は箔を含む。
【００１７】
有利な可撓性ポリマー基板は、例えば、ポリマーのテープ又は箔を含み、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ）、配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）及び二配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）等のポリプロピレン、ポリエーテルイミド又はポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標）又はＵｐｉｌｅｘ（登録商標）として知られている）のテープ又は箔を含む。
【００１８】
有利な実施形態では、第一及び／又は第二の可撓性構造体は、被覆可撓性基板を含み、例えば、セラミック層で被覆された金属のテープもしくは箔又は金属化されたテープもしくは箔、又は金属層で被覆されたポリマーの箔もしくはテープを含む。
【００１９】
第一及び第二の可撓性構造体は、同じ材料を含んでもよいし又は異なる材料を含んでもよい。
【００２０】
セラミック層は、有利には、酸化物、チタン酸塩、ニオブ酸塩、ジルコン酸塩及び高温超伝導体、例えば（Ｒｅ）−Ｂａ−Ｃｕ−オキシドからなる群から選択される。（Ｒｅ）は、希土類元素、例えば元素Ｙ又はＮｄ、を１つ以上含んでもよい。コンデンサのために使用される代表的なチタン酸塩は、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3及びＰｂＴｉＯ3、（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3、ＰｂＺｒ(1-X)ＴｉXＯ3、Ｓｒ(1-X)ＢｉXＴｉＯ3、ＮｂXＴｉＯ3、ＢｉＢｉ2ＮｂＴｉＯ9、ＢａＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15、Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15、ＢａＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15、ＰｂＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15又はＰｂＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15を含む。ニオブ酸塩は、ＣａＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＳｒＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＢａＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＰｂＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、（Ｐｂ，Ｓｒ）Ｂｉ2Ｎｂ2Ｏ9、（Ｐｂ，Ｂａ）Ｂｉ2Ｎｂ2Ｏ9、（Ｂａ，Ｃａ）Ｂｉ2Ｎｂ2Ｏ9、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｂｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＢａＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＰｂＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、ＳｒＢｉ2Ｎｂ2Ｏ9、Ｂａ0.75Ｂｉ2.25Ｔｉ0.25Ｎｂ1.75Ｏ9、Ｂａ0.5Ｂｉ2.5Ｔｉ0.5Ｎｂ1.5Ｏ9、Ｂａ0.25Ｂｉ2.75Ｔｉ0.75Ｎｂ1.25Ｏ9、Ｂｉ3ＴｉＮｂＯ9、Ｓｒ0.8Ｂｉ2.2Ｔｉ0.2Ｎｂ1.8Ｏ9、Ｓｒ0.6Ｂｉ2.4Ｔｉ0.4Ｎｂ1.6Ｏ9、Ｂｉ3ＴｉＮｂＯ9、Ｐｂ0.75Ｂｉ2.25Ｔｉ0.25Ｎｂ1.75Ｏ9、Ｐｂ0.5Ｂｉ2.5Ｔｉ0.5Ｎｂ1.5Ｏ9、Ｐｂ0.25Ｂｉ2.75Ｔｉ0.75Ｎｂ1.25Ｏ9又はＢｉ3ＴｉＮｂＯ9を含む。代表的酸化物は、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及び（Ｒｅ）−Ｂａ−Ｃｕ−オキシドを含む。ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）及びジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＺＬＴ）を含むセラミック層も使用することができる。
【００２１】
セラミック層は、多数の異なる技術、例えば、マグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリング及びイオンアシストスパッタリング等のスパッタリング、蒸着、レーザーアブレーション、化学蒸着法、又はプラズマ化学気相成長法により堆積させることができる。
【００２２】
場合により、第一及び／又は第二の可撓性構造体は、可撓性基板とセラミック層との間に中間層を含む。この中間層は、例えば緩衝層を含む。緩衝層は、貴金属層などの金属層や、イットリウム安定化ジルコニウム層、ＣｅＯ2層又はＹ2Ｏ3層などの酸化物層を含んでもよい。
【００２３】
前記の方法は、コンデンサの製造又は超伝導体の製造に特に好適である。
【００２４】
本発明に係る方法の大きな利点は、積層構造体が、膠などの有機接着剤を使用せずに製造できることである。
【００２５】
セラミック層、より詳細には、超伝導体に使用されるセラミック層は、脆性層であり、材料を曲げることにより深刻な亀裂を被ることもある。本発明に係る方法は、セラミック層を積層構造体に加えることにより、セラミック層上への応力を減じさせることができる。種々の層の厚さ及び／又は種々の層のヤング率を選択することにより、セラミック層を、いわゆる中立軸に近づけることができる。中立軸は、湾曲下で圧縮も伸長も受けない層構造体の軸と定義される。
【００２６】
更に、本発明に係る方法は、第一及び第二の可撓性構造体とコーティング層との間に良好な電気的及び機械的接触を得ることを可能にする。
【００２７】
本発明の第二の態様により、積層構造体が提供される。積層構造体は、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体とを含む。第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体は金属層により相互に結合される。金属コーティングを第一の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、かつ金属コーティングを第二の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、第一の可撓性構造体の被覆面と第二の可撓性構造体の被覆面とを合わせ、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体とを一緒にプレスして、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体との間で冷間圧接をすることによって、金属層を形成することができる。
【００２８】
冷間圧接をなす金属コーティングは、汚染物を含まない。
【００２９】
本発明に係る積層構造は、膠などの有機接着剤を使用しない。有機接着剤は、基板又は基板上に施されたコーティングを損ない得るので、このことは大きな利点である。
【００３０】
本発明の第三の態様により、積層構造体のコンデンサとしての使用が提供される。
【００３１】
有利なコンデンサは、前記の積層構造体を含む巻回型コンデンサである。
【００３２】
巻回型コンデンサは、当技術分野で公知である。一般に、これらのコンデンサでは、１組の金属化されたポリマーフィルムを一緒にロールに巻き込んでいる。金属化されたフィルムは、ポリマーフィルム上に導電材料の薄層を堆積させることにより得られる。
【００３３】
しかしながら、このタイプのコンデンサには、多数の欠点がみられる。ポリマーフィルムは、限定された比誘電率εrを特徴とする。また、ポリマーフィルム（誘電体（dielectricum））の厚さは、ある最小値、一般に０．７μｍより低いことはありえない。コンデンサの静電容量は、以下の式により割り出されるので、中位の静電容量値に達しうるだけである。
【００３４】
【数１】
2006521224.tif 000003
Ｓ：コンデンサの面積。
ｄd：誘電材料の厚さ（２つの金属層の間の分離距離）。
ε0：真空の誘電率。
εr：誘電体の比誘電率。
【００３５】
本発明に係る好ましい巻回型コンデンサは、第一及び第二の可撓性基板を有する積層構造体を備える。第一及び第二の可撓性基板は、金属基板及びセラミック層（誘電層）を備える。セラミック層を真空堆積法により堆積させるのは有利である。第一及び第二の基板は、金属層により相互に結合される。
【００３６】
金属コーティングを第一の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、かつ金属コーティングを第二の可撓性構造体の少なくとも一部に施し、第一の可撓性構造体の被覆面と第二の被覆可撓性構造体の被覆面とを合わせ、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体とを一緒にプレスして、第一の可撓性構造体と第二の可撓性構造体との間で冷間圧接をすることによって金属層を形成するのが好ましい。
【００３７】
第一及び第二の可撓性構造体上へのコーティングは、例えば、湿式化学堆積法又は真空堆積法のような、当技術分野で公知の任意の技術により施すことができる。有利には、第一及び第二の可撓性構造体上へのコーティングは、例えばマグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリング及びイオンアシストスパッタリングといったスパッタリング等の真空堆積法、蒸着、レーザーアブレーション、又はプラズマ化学気相成長法等の化学蒸着法により実施される。
【００３８】
金属コーティングは、任意の金属又は金属合金を含んでもよい。好ましい金属層は、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ又はこれらの合金を含む。
【００３９】
第一の可撓性構造体に施されたコーティングは、第二の可撓性構造体に施されたコーティングと全く同じであるのが好ましい。
【００４０】
第一の可撓性構造体上へのコーティングと第二の可撓性構造体上へのコーティングは、１つの堆積源又は２つの異なる堆積源により施すことができる。１つの堆積源によることが好ましい。
【００４１】
本発明に係る巻回型コンデンサは、多くの利点を示す。これらの利点のあるものは、セラミック層の堆積にかかわっている。
【００４２】
先ず第一に、高い比誘電率εrを有する誘電材料を、真空堆積により得ることができる。先に記載のように、誘電材料の比誘電率εrは２０より高いのが有利である。また一方、ずっと高い比誘電率εrを有する誘電材料を得ることができる。誘電材料の代表的範囲は、２０から１００まで、１００から１０００まで、１０００から１００００まで、１００００から２００００までであり、２００００より高いことすらある。
【００４３】
第二の利点は、誘電層の薄層が堆積し得ることである。誘電材料の厚さは、公知の金属化されたフィルムコンデンサの誘電材料の厚さ（即ちポリマーフィルムの厚さ）よりはるかに薄くてよい。
【００４４】
公知の金属化フィルムコンデンサで到達できる最小の厚さは、一般に０．７μｍであることが受け入れられている。真空堆積により０．００１μｍの層が析出され得る。一般に、真空堆積誘電層の厚さは０．００１〜１０μｍ、例えば１μｍ、０．１μｍ又は０．０１μｍである。
【００４５】
比誘電率εrの増加と誘電材料の厚さの減少の両方は、コンデンサの静電容量にプラスの影響を及ぼす。
【００４６】
真空堆積法により堆積された誘電材料の第三の利点は、得ることのできる誘電材料が高品質であることと、誘電材料の厚さの制御がたやすいことである。
【００４７】
更に、誘電材料を金属基板上へ堆積させることにより、金属化ポリマーフィルムと比較して、より高温を達成することができる。
【００４８】
本発明に係る巻回型コンデンサにおいて、第一及び第二の構造体は、金属層により結合される。このことは、膠などの有機接着剤の使用が回避されることを意味する。
【００４９】
本発明の第四の態様により、積層構造の超伝導体としての使用が提供される。
【００５０】
添付図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は、本発明に係る方法の概略図である。セラミック層で被覆された金属箔を含む２つの可撓性構造体１２が真空チャンバ内に用意される。２つの可撓性構造体１２は、堆積源１６からの金属コーティング層１４で被覆される。引き続いて、この２つの被覆可撓性構造体は、２つのローラー１８の間で一緒にプレスされることにより１つにされる。２つの被覆面の間で冷間圧接がなされる。
【００５２】
可撓性構造体１２のコーティングと、コーティング層１４を用いる２つの可撓性構造体の一体化とは、真空を破らずに真空チャンバ内で行うのが好ましい。
【００５３】
場合により、この方法において、加熱、コーティング、切断、他の積層工程等の他の加工ステップを引き続き行ってもよい。
【００５４】
図２は、３つの可撓性構造体２２を一体化する本発明に係る方法の概略図であり、析出源２６からの金属コーティング２４を２つの連続可撓性構造体２２の各間に施し、２つのローラー２８の間でこれらを一緒にプレスすることによりなされる。
【００５５】
積層構造体の可撓性構造体の数を増加できることは、当業者にとり明白である。一般に、積層構造体の可撓性構造体の数は、２から１０までの範囲にある。
【００５６】
図３〜図７は、コンデンサの種々の実施形態を示す。積層された可撓性構造体３１、３３は、図３〜図７の（ａ）に示されている。図３〜図７の（ｂ）は、金属コーティング層３６により相互に結合された可撓性構造体３１、３３を含む積層構造体３５を示す。図３〜図７の（ｃ）は、電極３９を含む積層構造体３５のスタック３７を示す。
【００５７】
可撓性構造体３１、３３は、可撓性基板４０及びセラミック層４２を含む。場合により、可撓性構造体３１又は３３のうちの片方又は両方は、基板４０とセラミック層４２との間に緩衝層４４を含む。緩衝層４４は、例えばＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ又はＡｇの層といった貴金属層等の金属層を含む。第一及び第二の可撓性構造体中に緩衝層４４を含む実施形態の例を、図５に挙げる。
【００５８】
図３〜図６に示す実施形態では、可撓性基板は、金属のテープ又は金属化されたテープを含む。図７に示す実施形態では、第一の可撓性構造体の可撓性基板は、ポリマーのテープを含む。
【００５９】
本発明に係るコンデンサの魅力を示すために、本発明に係るコンデンサの容積あたりの静電容量を、当技術分野で公知の金属化フィルムコンデンサの容積あたりの静電容量と比較する。容積あたりの静電容量は、以下の式で定義される。
【００６０】
【数２】
2006521224.tif 000004
ε0：真空の誘電率。
εr：誘電材料の比誘電率。
ｄd：誘電材料の厚さ（２つの金属層間の分離距離）。
ｄcap：ｄd＋ｄe（ｄeは、金属層（電極）の厚さ）。
【００６１】
金属化フィルムコンデンサは、金属化ポリマーフィルムを含み、これはロールに巻かれてコンデンサを形成する。金属化ポリマーフィルムは、導電材料の薄層をポリマーフィルム上に堆積させて、形成される。一例として考慮される金属化フィルムコンデンサは、比誘電率εr1が３のポリマーフィルム（誘電体）を含む。ポリマーフィルムの厚さｄd1として、当技術分野で公知の最も薄い厚さ０．７μｍが考慮される。
【００６２】
スパッタリングによりポリマーフィルム上に金属層を堆積させる場合は、金属層の厚さは非常に薄いと考えることができる。そのため、前記計算のｄcapは、ｄd1に等しいと考えられる。金属化フィルムコンデンサの容積あたりの静電容量は、以下のようにして計算することができる。
【００６３】
【数３】
2006521224.tif 000005
【００６４】
本発明に係るコンデンサとして、金属基板とこの金属基板上に堆積された誘電材料とをそれぞれ含む第一の構造体と第二の構造体とを備えるコンデンサを考える。誘電材料は、比誘電率εr2５００、誘電材料の厚さｄd2０．０１μｍを有する。金属基板（電極）は、厚さ１０μｍを有する。容積あたりの静電容量は以下の式で表せる。
【００６５】
【数４】
2006521224.tif 000006
【００６６】
前記例から、第二のコンデンサの容積あたりの静電容量は、第一のコンデンサの容積あたりの静電容量よりほぼ８００倍高いという結論を得ることができる。
【００６７】
前記計算が例としてのみ考えられることは明白である。本発明に係るコンデンサの誘電材料の比誘電率εrが例中で得られたものよりずっと高く、誘電材料の厚さが例中で考慮される厚さより低いこともあるので、本発明により、容積当り一層高い静電容量を有するコンデンサを得ることができる。
【００６８】
図８は、高温超伝導体として使用される本発明に係る積層構造体を示す。
【００６９】
（Ｒｅ）−Ｂａ−Ｃｕ−オキシドなどの高温超伝導体（ＨＴＳ）は、脆性セラミック材料である。脆性超伝導体の亀裂は、電流伝導容量のドラマチックな減少（臨界電流Ｊc）を引き起こしうる。Ｊcのこの減少を回避するために、非積層被覆導体の曲げ半径は、積層構造体中のＨＴＳコーティングの厚さに依存する臨界値より大でなくてはならない。この影響を最小にすることは可能であり、そのことにより、より小さな曲げ半径で曲げられる導体を得ることができる。積層構造中にＨＴＳコーティングを加えることによりこの影響を最小にすることは可能であり、そのことにより、より小さな曲げ半径で曲げられる導体を得ることができる。
【００７０】
図８は、ＨＴＳへの曲げ応力が最小である積層構造８０の例を示す。積層構造体８０は、２つの可撓性構造体８１及び８２を含む。各可撓性構造体は、可撓性基板、例えば金属箔又はポリマー箔８３、８４と、ＨＴＳコーティング８５、８６とを含む。金属箔８３、８４と、ＨＴＳコーティング８５、８６との間に、緩衝層８７、８８が堆積される。２つの可撓性構造体８１と８２は、コーティング層８９により一体化される。
【００７１】
可撓性基板８３、８４の存在により、ＨＴＳコーティング８５、８６は、いわゆる中立軸にさらに近づけられる。中立軸は、各層の厚さ及びヤング率εにより決定される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】積層構造体を製造するための本発明に係る方法の概略的な説明図である。
【図２】積層構造体を製造するための本発明に係る方法の概略的な説明図である。
【図３】コンデンサの種々の実施形態を示す図である。
【図４】コンデンサの種々の実施形態を示す図である。
【図５】コンデンサの種々の実施形態を示す図である。
【図６】コンデンサの種々の実施形態を示す図である。
【図７】コンデンサの種々の実施形態を示す図である。
【図８】高温超伝導体として使用される本発明に係る積層構造体を示す図である。
【図１】
2006521224.tif 000007
【図２】
2006521224.tif 000008
2006521224.tif 000009
2006521224.tif 000010
2006521224.tif 000011
2006521224.tif 000012
2006521224.tif 000013
【図８】
2006521224.tif 000014
【国際調査報告】
2006521224.tif 000015
2006521224.tif 000016
2006521224.tif 000017
2006521224.tif 000018