(57)【要約】【課題】大容量のエネルギーを瞬時に放出／蓄積することができ、且つ単位体積当たりで大きな面積を確保し得るコンデンサを創案する。【解決手段】本発明の積層型フィルムコンデンサは、少なくとも第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムの順に積層させた積層単位を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムの順に積層させた積層単位を有することを特徴とする積層型フィルムコンデンサ。
【請求項２】
積層体が厚み方向に垂直な方向に相対する第一の側面と第二の側面を有し、
第一の金属フィルムが積層体の第一の側面側にオフセットして配置されており、且つ第二の金属フィルムが積層体の第二の側面側にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項３】
第一の金属フィルムが、積層体の第一の側面側に食み出しており、且つ第二の金属フィルムが、積層体の第二の側面側に食み出していることを特徴とする請求項２に記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項４】
複数の積層単位を有し、厚み方向に隣り合う第一の金属フィルム同士が電気的に接続されており、且つ厚み方向で隣り合う第二の金属フィルム同士が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項５】
第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの厚みが５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項６】
第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの誘電率が５以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項７】
第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの平均表面粗さＲａが５０Å以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項８】
第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１７％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜４０％を含有することを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【請求項９】
金属フィルムがアルミフィルムであることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の積層型フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型フィルムコンデンサに関し、具体的には、絶縁体であるガラスフィルムを積層させた積層型フィルムコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）には、バッテリーの直流電力を交流電力に変換して交流モーターを駆動するために、インバーターが用いられる。
【０００３】
インバーターのスイッチング回路へ接続される直流電源回路（コンバーター、バッテリー等）は、一般的にＤＣリンクと呼ばれており、その直流電源電圧はＤＣリンク電圧と呼ばれている。インバーターのＤＣリンクには、ＤＣリンクコンデンサと呼ばれる大容量のコンデンサが直流電源と並列に接続されており、これらのコンデンサがスイッチング回路による瞬間的な負荷変動を補償している。
【０００４】
この用途に用いられるコンデンサには、以下のような特徴が求められる。（１）瞬間的な負荷変動を補償するために、大容量のエネルギーを瞬時に放出／蓄積できること、（２）温度変化により回路が適正に作動しない事態を防止するために、誘電率の温度依存性が小さいこと。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５２４７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この用途に用いられるコンデンサは、現在のところ、ＢａＴｉＯ３を使用したセラミックコンデンサが主流である。しかし、ＢａＴｉＯ３を使用したセラミックコンデンサは、高い電圧を印加した場合に絶縁破壊が起こることが問題になっている。この理由は、セラミックコンデンサに存在する結晶粒の凸部が電極と接触し、その接触部分に高電圧が印加されると、電界集中が起こり、短絡が生じ易くなるためである。
【０００７】
また、ＢａＴｉＯ３を使用したセラミックコンデンサは、誘電率の温度依存性が大きく、温度変化により誘電率が変化し易いことが知られている。このため、誘電率の温度依存性を低下させるために、ＢａＴｉＯ３中にＭｇやＭｎ等をドープすることが検討されている。しかし、ＭｇやＭｎ等をドープすると、ＢａＴｉＯ３の結晶格子中に相対的に−２の電荷が誘起される。これによってＢａＴｉＯ３中に酸素欠陥が発生する場合がある。この酸素欠陥は、直流電圧下において誘電率の低下を招く虞がある。従って、ＢａＴｉＯ３を使用したセラミックコンデンサは、誘電率を高めつつ、誘電率の温度依存性を低下させることが困難であった。
【０００８】
更に、コンデンサは、大容量のエネルギーを蓄えるために、単位体積当たりで大きな面積を確保する必要がある。しかし、従来のセラミック材料は、大きな面積を確保することが困難であり、コストアップの要因になっている。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、大容量のエネルギーを瞬時に放出／蓄積することができるコンデンサを創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意努力の結果、ガラスフィルムと金属フィルムを交互に積層させることにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の積層型フィルムコンデンサは、少なくとも第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムの順に積層させた積層単位を有することを特徴とする。なお、本発明に係る「積層単位」であるか否かを判断する場合、積層方向を考慮しない。例えば、上方から順に、第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムに積層されている場合のみならず、上方から順に、第二のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第一の金属フィルムに積層されている場合も、下方から見た場合は、前者と同様になるため、本発明に係る「積層単位」に含まれる。
【００１１】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムを有する。ガラスフィルムは、酸素欠損が発生し難いため、誘電率を低下させることなく、誘電率の温度依存性を小さくすることができる。よって、ガラスフィルムをコンデンサに用いると、温度変化により、回路が適正に作動しない事態を有効に防止することができる。
【００１２】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムの順に積層させた積層単位を有する。このようにすれば、ガラスフィルムの表面に金属膜を形成した場合よりも、積層体に生じる応力を緩和することができる。結果として、積層後のガラスフィルムの機械的強度を高めることができる。
【００１３】
第二に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、積層体が厚み方向に垂直な方向に相対する第一の側面と第二の側面を有し、第一の金属フィルムが積層体の第一の側面側にオフセットして配置されており、且つ第二の金属フィルムが積層体の第二の側面側にオフセットして配置されていることが好ましい。
【００１４】
第三に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一の金属フィルムが、積層体の第一の側面側に食み出しており、且つ第二の金属フィルムが、積層体の第二の側面側に食み出していることが好ましい。
【００１５】
第四に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、複数の積層単位を有し、厚み方向に隣り合う第一の金属フィルム同士が電気的に接続されており、且つ厚み方向で隣り合う第二の金属フィルム同士が電気的に接続されていることが好ましい。このようにすれば、インダクタとしての作用が抑制されるため、高周波での抵抗を抑制し易くなる。
【００１６】
図１は、本発明の積層型フィルムコンデンサの断面構造の一例を示す概念断面図である。図１から分かるように、積層型フィルムコンデンサ１は、第一の金属フィルム１０、第一のガラスフィルム１１、第二の金属フィルム１２、第二のガラスフィルム１３の順に積層された積層単位を２単位（計８層）有しており、必要に応じて、積層数を増加させることも可能である。この積層体によれば、第一のガラスフィルム１１と第二のガラスフィルム１３は、第一の金属フィルム１０と第二の金属フィルム１２が接触しないように配置されることになる。また、第一のガラスフィルム１１の表面１１ａの上方には、第一の金属フィルム１０が配置されており、第一のガラスフィルム１１の表面１１ｂの下方には、第二のガラスフィルム１２が配置されている。そして、第一のガラスフィルム１１の表面１１ａには、第一の金属フィルム１０が接触している第一の端縁部１１ｃと、第一の端縁部１１ｃとは反対側になる第一の金属フィルム１０が接触していない第二の端縁部１１ｄとを有している。これにより、第一の金属フィルム１０は、第一のガラスフィルム１１の第一の端面１１ｅ側（積層体の第一の側面側）にオフセットされて、第一のガラスフィルム１１の第二の端面１１ｆ側の端縁には配置されないことになる。更に、第二のガラスフィルム１３の表面１３ａの上方には、第二の金属フィルム１２が配置されており、第二のガラスフィルム１３の表面１３ｂの下方には、第一の金属フィルム１０が配置されている。そして、第二のガラスフィルム１３の表面１３ａには、第二の金属フィルム１２と接触している第三の端縁部１３ｃと第三の端縁部１３ｃと反対側になる第二の金属フィルム１２と接触していない第四の端縁部１３ｄとを有している。これにより、第二の金属フィルム１２は、第二のガラスフィルム１３の第三の端面１３ｅ側の端縁には配置されず、第四の端面１３ｆ側（積層体の第二の側面側）にオフセットされる。また、第一の金属フィルム１０は、第一のガラスフィルム１１の第一の端面１１ｅ側に食み出しており、その食み出し部分は、第一のガラスフィルム１１の第一の端面１１ｅと第二のガラスフィルム１３の第三の端面１３ｅに沿って折り曲げられて、厚み方向の下方で隣り合う他の第一の金属フィルム１０と接触している。また、第二の金属フィルム１２は、第二のガラスフィルム１２の第四の端面１３ｆ側に食み出しており、その食み出し部分は、第一のガラスフィルム１１の第二の端面１１ｆと第二のガラスフィルム１３の第四の端面１３ｆに沿って折り曲げられて、厚み方向の下方で隣り合う他の第二の金属フィルム１２と接触している。このようにして、第一の金属フィルム１０の端面全体が食み出し部分によって電気的に接続されており、第二の金属フィルム１２の端面全体も食み出し部分によって電気的に接続されている。
【００１７】
第五に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの厚みが５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
第六に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの誘電率が５以上であることが好ましい。ここで、「誘電率」は、温度２５℃においてＡＳＴＭ  Ｄ１５０に準拠した方法により測定した値を指す。
【００１９】
第七に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムの平均表面粗さＲａが５０Å以下であることが好ましい。ここで、「平均表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【００２０】
第八に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムと第二のガラスフィルムが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１７％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜４０％を含有することが好ましい。このようにすれば、成形時に失透が生じ難くなる。
【００２１】
第九に、本発明の積層型フィルムコンデンサは、金属フィルムがアルミフィルムであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の積層型フィルムコンデンサの断面構造の一例を示す概念断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一の金属フィルム、第一のガラスフィルム、第二の金属フィルム、第二のガラスフィルムの順に積層させた積層単位を有する。ガラスフィルムは絶縁体として機能し、電荷を蓄える役割を果たす。金属フィルムは電極として作用する。
【００２４】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、第一のガラスフィルムが厚み方向に垂直な方向に相対する第一の端面と第二の端面を有し、且つ第二のガラスフィルムが厚み方向に垂直な方向に相対する第三の端面と第四の端面を有し、第一の金属フィルムが第一のガラスフィルムの第一の端面側にオフセットして配置されており、且つ第二の金属フィルムが第一の金属フィルムとは反対側となる第二のガラスフィルムの第四の端面側にオフセットして配置されていること、つまり第一の金属フィルムが積層体の一方の側面（第一の側面）側に、また第二の金属フィルムが積層体の他方の側面（第二の側面）側にオフセットして配置されることが好ましい。そして、金属フィルムのオフセットにより、ガラスフィルムの表面上で金属フィルムが配置されなくなった領域は、少なくとも端面から１ｍｍまでの領域が好ましく、少なくとも端面から３ｍｍまでの領域が更に好ましい。このようにすれば、厚み方向で隣り合う第一の金属フィルム同士及び第二の金属フィルム同士をガラスフィルムの端面に沿って電気的に接続する場合に、第一の金属フィルムと第二の金属フィルムが電気的に接続される事態を有効に回避することができる。なお、ガラスフィルムの表面上で金属フィルムが配置されていない領域に金属フィルムと同等の膜厚の絶縁膜を形成してもよい。
【００２５】
本発明の積層型フィルムコンデンサにおいて、積層単位が複数存在し、厚み方向に隣り合う第一の金属フィルム同士が電気的に接続されており、且つ厚み方向で隣り合う第二の金属フィルム同士が電気的に接続されていることが好ましい。このようにすれば、インダクタとしての作用が抑制されるため、高周波での抵抗を抑制し易くなる。第一の金属フィルム同士と第二の金属フィルム同士を電気的に接続する方法として、積層体の側面に電極層を形成する方法が好ましい。電極層として、種々の材料が使用可能であるが、コストと導電性の観点から、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ等の群から選ばれる一種又は二種以上が好適であり、特にＡｌが好適である。なお、電極層は、例えば、金属粉末を含む導電ペーストをガラスフィルムの端面に塗布することにより形成することができる。
【００２６】
また、第一の金属フィルム同士と第二の金属フィルム同士を電気的に接続する方法として、第一の金属フィルムを第一のガラスフィルムの第一の端面側に食み出させて、その食み出し部を第一のガラスフィルムの第一の端面に沿って折り曲げて、厚み方向で隣り合う他の第一の金属フィルムに接触させる方法も好ましい。同様にして、第二の金属フィルムを第二のガラスフィルムの第四の端面側に食み出させて、その食み出し部を第二のガラスフィルムの第四の端面に沿って折り曲げて、厚み方向で隣り合う他の第二の金属フィルムに接触させる方法も好ましい。このようにすれば、積層体の側面に電極層を別途、形成する必要がなくなり、積層型フィルムコンデンサの製造コストを低減することができる。
【００２７】
本発明の積層型フィルムコンデンサにおいて、ガラスフィルム（第一のガラスフィルム及び／又は第二のガラスフィルム）は、以下の特性、ガラス組成等を有することが好ましい。
【００２８】
ガラスフィルムの誘電率は、好ましくは５以上、５．５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、特に１１以上である。ガラスフィルムの誘電率が低過ぎると、大容量のエネルギーを蓄積し難くなる。
【００２９】
ガラスフィルムの液相温度は、好ましくは１２００℃以下、１１５０℃以下、１０９０℃以下、１０５０℃以下、１０３０℃以下、特に１０００℃以下である。ガラスフィルムの液相温度が高過ぎると、成形時にガラスが失透し易くなるため、ガラスフィルムの表面精度を高めることが困難になる。また、ガラスフィルムの液相粘度は、好ましくは１０３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０５．０ｄＰａ・ｓ以上である。ガラスフィルムの液相粘度が低過ぎると、成形時にガラスが失透し易くなるため、ガラスフィルムの表面精度を高めることが困難になる。なお、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値を指す。
【００３０】
ガラスフィルムの密度は、好ましくは４．５ｇ／ｃｍ３以下、４．０ｇ／ｃｍ３以下、３．６ｇ／ｃｍ３以下、３．３ｇ／ｃｍ３以下、３．０ｇ／ｃｍ３以下、２．８ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５ｇ／ｃｍ３以下である。密度が低い程、デバイスを軽量化し易くなる。ここで、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。
【００３１】
ガラスフィルムの熱膨張係数は、好ましくは２５×１０−７〜１２０×１０−７／℃、３０×１０−７〜１２０×１０−７／℃、４０×１０−７〜１１０×１０−７／℃、６０×１０−７〜１００×１０−７／℃、特に７０×１０−７〜９５×１０−７／℃である。ガラスフィルムの熱膨張係数が上記範囲外になると、ガラスフィルムと金属フィルムの熱膨張係数が整合し難くなるため、金属フィルムの反りを防止し難くなる。ここで、「熱膨張係数」は、３０〜３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターにより測定した平均値を指す。
【００３２】
ガラスフィルムの１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１５５０℃以下、１４５０℃以下、１３５０℃以下、１２５０℃以下、１２００℃以下、１１７０℃以下、特に１１５０℃以下である。ガラスフィルムの１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温でガラスを溶融し易くなり、ガラスフィルムの製造コストを低廉化し易くなる。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００３３】
ガラスフィルムは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１７％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜４０％を含有することが好ましい。上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は質量％を意味する。
【００３４】
ＳｉＯ２の含有量が多くなると、溶融性、成形性が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは７０％以下、６５％以下、６０％以下、５８％以下、５５％以下、５０％以下、特に４５％以下である。一方、ＳｉＯ２の含有量が少なくなると、ガラス網目構造を形成し難くなるため、ガラス化が困難になる。よって、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは２０％以上、２５％以上、特に３０％以上である。
【００３５】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜２０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなると、ガラスに失透結晶が析出し易くなり、液相粘度が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２０％以下、１８％以下、１５％以下、１２％以下、特に１０％以下である。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なくなると、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、ガラスが失透し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０％以上、１％以上、３％以上、特に５％以上である。
【００３６】
Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、誘電率が低下し易くなり、また耐熱性が低下して、高温時のコンデンサの信頼性が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１５％以下、１３％以下、１１％以下、７％以下、特に５％以下である。
【００３７】
ＭｇＯは、歪点を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、液相温度、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎる。よって、ＭｇＯの含有量は、好ましくは１０％以下、５％以下、３％以下、２％以下、１．５％以下、１％以下、特に０．５％以下である。
【００３８】
ＣａＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスが損なわれて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは１５％以下、１２％以下、１０％以下、９％以下、特に８．５％以下である。一方、ＣａＯの含有量が少なくなると、誘電率、溶融性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは０％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、特に５％以上である。
【００３９】
ＳｒＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなり易い。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは１５％以下、特に１２％以下である。一方、ＳｒＯの含有量が少なくなると、誘電率、溶融性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０％以上、０．５％以上、１％以上、３％以上、特に５％以上である。
【００４０】
ＢａＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなり易い。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは４０％以下、特に３５％以下である。一方、ＢａＯの含有量が少なくなると、誘電率が低下し易くなり、また失透の抑制が困難になる。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは０％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、特に２５％以上である。
【００４１】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの各成分は、誘電率、耐失透性、溶融性、成形性を高める成分である。しかし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量）が少なくなると、誘電率を高め難くなることに加えて、融剤としての働きを十分に発揮できず、溶融性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は、好ましくは５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、特に３０％以上である。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多くなると、密度が上昇し易くなる上、ガラス組成の成分バランスが崩れて、逆に耐失透性が低下する傾向にある。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は、好ましくは６０％以下、５５％以下、特に５０％以下である。
【００４２】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの各成分は、粘性を低下させて、熱膨張係数を調整する成分であるが、多量に含有させると、絶縁破壊を起こす電圧が低下し易くなる。また誘電率の温度特性が低下する傾向にある。よって、これらの成分の合量は、好ましくは１５％以下、１０％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
【００４３】
ＺｎＯは、誘電率を高める成分であり、また溶融性を高める成分であるが、多量に含有させると、ガラスが失透し易くなり、また密度が上昇し易くなる。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０〜３０％、０〜２０％、０．５〜１５％、特に１〜１０％である。
【００４４】
ＺｒＯ２は、誘電率を高める成分であるが、多量に含有させると、液相温度が急激に上昇し、ジルコンの失透異物が析出し易くなる。よって、ＺｒＯ２の上限範囲は２０％以下、１５％以下、特に１０％以下が好ましい。また、ＺｒＯ２の下限範囲は０％以上、０．１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上が好ましい。
【００４５】
Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３は、それぞれ２０％まで添加することができる。これらの成分は、誘電率等を高める働きがあるが、多く含有させると、密度が上昇し易くなる。
【００４６】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３の群から選択される一種又は二種以上を０〜３％添加することができる。但し、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆは、環境的観点から、その使用を極力控えることが好ましく、それぞれの含有量は０．１％未満が好ましい。環境的観点から、清澄剤としては、ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３が好ましい。ＳｎＯ２＋Ｃｌ＋ＳＯ３（ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３の合量）の含有量は０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０１〜０．３％が好ましい。ＳｎＯ２の含有量は０〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％が好ましい。
【００４７】
上記の成分以外にも、例えば、他の成分を２０％、特に１０％までガラス組成中に添加することができる。
【００４８】
ガラスフィルムの厚みは、好ましくは５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２０μｍ以下、１０μｍ以下、８μｍ以下、６μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、特に１μｍ以下である。ガラスフィルムの厚みが小さい程、単位体積当たりの面積が大きくなるため、大容量のエネルギーを蓄え易くなる。
【００４９】
ガラスフィルムの平均表面粗さＲａは、好ましくは５０Å以下、３０Å以下、１０Å以下、８Å以下、４Å以下、３Å以下、特に２Å以下である。ガラスフィルムの平均表面粗さＲａが大き過ぎると、高電圧を印加した時に絶縁破壊を起こす電圧が低下し易くなる。また、ガラスフィルムの表面粗さＲｍａｘは、好ましくは１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、特に３ｎｍ以下である。ガラスフィルムの表面粗さＲｍａｘが大き過ぎると、高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす電圧が低下し易くなる。ここで、「表面粗さＲｍａｘ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【００５０】
ガラスフィルムは、未研磨の表面を有することが好ましく、ガラスフィルムの第一の表面と第二の表面の全部が未研磨であることが特に好ましい。ガラスの理論強度は非常に高いが、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、ガラスの表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。そこで、ガラスフィルムの表面を未研磨にすれば、本来の機械的強度を損ない難くなり、ガラスフィルムが破壊し難くなる。なお、リドロー法又はオーバーフローダウンドロー法であれば、未研磨で表面精度が高いガラスフィルムを成形することができる。
【００５１】
ガラスフィルムはリドロー法で成形されていることが好ましい。このようにすれば、ガラスフィルムの厚みを低減し易くなる。またガラスフィルムの表面品位を高めることができる。更にガラスフィルムの両端面を火造り面にすることが可能になる。そして、両端面が火造り面であれば、ガラスフィルムが端面から破損し難くなる。なお、「リドロー法」は、成形済みのガラスを再度、軟化点付近の温度にまで加熱した後、延伸成形してガラスフィルムを成形する方法である。
【００５２】
ガラスフィルムの成形方法として、リドロー法以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、リドロー法等を採用することができる。なお、「オーバーフローダウンドロー法」は、フュージョン法とも称されており、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラスフィルムを成形する方法である。オーバーフローダウンドロー法でガラスフィルムを成形すれば、ガラスフィルムの表面品位を高めることができる。
【００５３】
金属フィルムとして、種々の材料が使用可能であり、例えば、アルミフィルム、金フィルム、銀フィルム、銅フィルム、ステンレスフィルム、チタンフィルム、タンタルフィルム、モリブデンフィルム、ニオブフィルム、ジルコニウムフィルム、タングステンフィルム、ベリリウム銅フィルム、燐青銅フィルム、黄銅フィルム、洋白フィルム、錫フィルム、鉛フィルム、亜鉛フィルム、半田フィルム、イリジウムフィルム、鉄フィルム、ニッケルフィルム、パーマロイフィルム、ニクロムフィルムが挙げられるが、コストの観点から、アルミフィルムが好ましい。
【００５４】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、耐熱温度１００℃以下（望ましくは２００℃以下、４００℃以下、特に６００℃以下）の部材を有していないことが好ましい。これにより、高温雰囲気下でもコンデンサの機能を発揮することができる。
【００５５】
本発明の積層型フィルムコンデンサは、上記積層単位を複数有することが好ましく、積層単位数は、好ましくは２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、特に７以上である。積層単位数が少な過ぎると、大容量のエネルギーを蓄積し難くなる。
【実施例１】
【００５６】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。以下の実施例は単なる例示である。
【００５７】
＜ガラス母材の作製＞
まず表中に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、得られたガラスバッチをガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で溶融した。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出し、平板形状に成形した後、歪点より室温まで１０時間かけて徐冷処理を行った。最後に、得られたガラス板について、必要に応じて加工を行い、種々の特性を評価した。その結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
密度は、周知のアルキメデス法で測定した値である。
【００６０】
歪点と徐冷点は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１の方法に基づいて測定した値である。
【００６１】
軟化点は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３８−９３の方法に基づいて測定した値である。
【００６２】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ及び１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６３】
熱膨張係数は、３０〜３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターにより測定した平均値である。
【００６４】
液相温度は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。
【００６５】
液相粘度は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６６】
誘電率は、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０に準拠した方法により測定した値である。
【００６７】
＜コンデンサの作製＞
上記試料Ｎｏ．１に係るガラス板を軟化点付近まで加熱した後、リドロー法により延伸成形して、長さ寸法３０ｍｍ、幅寸法２５ｍｍ、厚み１０μｍのガラスフィルムを得た。得られたガラスフィルムの平均表面粗さＲａは２Åであった。
【００６８】
また、長さ寸法３０ｍｍ、幅寸法３０ｍｍ、厚み２５μｍのアルミフィルムを用意した。次に、アルミフィルム（第一の金属フィルムに相当）、ガラスフィルム（第一のガラスフィルムに相当）、アルミフィルム（第二の金属フィルムに相当）、ガラスフィルム（第二のガラスフィルムに相当）の順に積層することを繰り返し、１２層の積層体（積層単位：３単位）を得た。積層体を作製する際に、１層目のアルミフィルムを２層目のガラスフィルムの他方の端面（第二の端面に相当）から６ｍｍ離間し、２層目のガラスフィルムの一方の端面（第一の端面に相当）側に食み出すように配置した。また、３層目のアルミフィルムを４層目のガラスフィルムの一方の端面（第三の端面に相当）から６ｍｍ離間し、４層目のガラスフィルムの他方の端面（第四の端面に相当）側に食み出すように配置した。その後の積層方法についても同様である。
【００６９】
続いて、２層目のガラスフィルムの端縁から食み出した１層目の金属フィルムを２層目のガラスフィルムの端面に沿って折り曲げることにより、５層目の金属フィルムと接触させて、電気的に接続した。同様にして、５層目の金属フィルムを９層目の金属フィルムと接触させて、電気的に接続した。また、４層目のガラスフィルムの端縁から食み出した３層目の金属フィルムを４層目のガラスフィルムの端面に沿って折り曲げることにより、７層目の金属フィルムと接触させて、電気的に接続した。同様にして、７層目の金属フィルムを１１層目の金属フィルムと接触させて、電気的に接続した。このようにして、試料Ｎｏ．１に係る積層型フィルムコンデンサを作製した。
【実施例２】
【００７０】
［実施例１］と同様の条件で、試料Ｎｏ．２〜９について、積層型フィルムコンデンサを作製した。
【実施例３】
【００７１】
［実施例１］のガラスフィルムの幅寸法を５０ｍｍ、厚みを２０μｍに変更したこと以外は、［実施例１］と同様の条件で試料Ｎｏ．１〜９に係る積層型フィルムコンデンサを作製した。
【符号の説明】
【００７２】
１  積層型フィルムコンデンサ
１０  第一の金属フィルム
１１  第一のガラスフィルム
１１ｅ  第一の端面
１１ｆ  第二の端面
１２  第二の金属フィルム
１３  第二のガラスフィルム
１３ｅ  第三の端面
１３ｆ  第四の端面
【図１】
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