[发明专利]薄膜电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜电容器，特别涉及一种具有优异的耐热性、散热性和加工性的薄膜电容器。

背景技术

通常，由于高耐电压和低损耗的电特性，其中将诸如铝的金属沉积在由聚丙烯等制成的电介质薄膜表面上的金属化薄膜电容器(也称为金属沉积电极型电容器)已用于各个工业领域中，包括家电工业和汽车工业。

已知该类薄膜电容器的静电容在很大程度上依赖于温度，且静电容随温度升高而降低。还已知的是，例如在其中高频率的大噪声、浪涌电流、短路电流或雷击浪涌电流在使用期间流经电容器且操作温度升高的情况下，当电容器的温度由高温回复至室温等时，在电介质薄膜内部产生裂纹。因此，漏电流增大，且电容器不再能经受高电场。其结果是耐电压性降低。

为了解决该问题，日本公开专利申请2007-19327(JP 2007-19327A)描述了一种高耐热薄膜电容器，其具有由电介质薄膜和导体构成的电容器元件，且其中所述电介质薄膜中所含的合成聚合物化合物包含热导率为4W/m·K或更高的绝缘陶瓷微粒。

在JP 2007-19327A所述的高耐热薄膜电容器中，所述电介质薄膜中所含的合成聚合物化合物包含热导率为4W/m·K或更高的绝缘陶瓷微粒。因此，所述薄膜电容器具有优异的耐热性和散热性。此外，额定电容可通过提高电流密度而提高。此外，并非必须提供冷却装置(风扇或受热器)等。因此，电容器的构造得以简化。其结果是可实现小型化和降低成本。

然而，在JP 2007-19327A所述的高耐热薄膜电容器中，所述电介质薄膜以其中合成聚合物化合物分散在整个电介质薄膜中的状态包含合成聚合物化合物，其包含由氮化铝、氧化铍、氧化铝、碳化硅、金刚石、氮化硼等构成的陶瓷微粒。因此，电介质薄膜自身的韧性降低且其加工性降低(例如，在其中电介质薄膜的韧性低的情况下，电介质薄膜可能由于在将蒸发金属沉积在电介质薄膜表面上时施加至该电介质薄膜上的应力而断裂)，且制造成本提高。

发明内容

本发明提供了一种薄膜电容器，其可提高加工性，同时保持耐热性和散热性，且降低制造成本。

本发明的一个方面涉及一种薄膜电容器，其包括通过堆叠金属化薄膜而形成的堆叠体，在所述各金属化薄膜中在电介质薄膜表面上形成金属电极，其中所述堆叠体的至少一个电介质薄膜包含高热导填料；和在所述堆叠体中对向位置处提供的电极形成端部处形成的外部电极。所述堆叠体包括高热导部分，其中至少一个电介质薄膜中的高热导填料的含量相对高；和低热导部分，其中至少一个电介质薄膜中的高热导填料的含量相对低，或者不含高热导填料。提供高热导部分以从堆叠体的内部连续延伸至除电极形成端部之外的侧部。

用于形成本发明上述方面薄膜电容器的电介质薄膜的材料实例包括纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺和聚酰亚胺酰胺。此外，在电介质薄膜表面上形成的金属电极可通过将金属箔配置于电介质薄膜表面上或者将蒸发金属沉积在电介质薄膜表面上而形成。用于形成金属箔和沉积金属的材料实例包括金属，如铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)和铬(Cr)及其合金。此外，沉积金属可通过真空膜形成法形成，包括例如真空沉积法、溅射法和激光烧蚀法。

电介质薄膜中所含的高热导填料为具有比用于形成电介质薄膜的至少一种材料(形成电介质薄膜的材料)更高的热导率的填料。用于形成高热导填料的材料实例包括二氧化硅(SiO₂)、氟化钙(CaF₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)和碳纳米管(CNT)。

本发明上述方面的薄膜电容器的堆叠体可通过将多对金属化薄膜沿厚度方向彼此层叠而形成，或者可通过将金属化薄膜对围绕卷绕芯卷绕而形成。应指出的是，在其中将金属化薄膜围绕卷绕芯卷绕的情况下，所述卷绕芯可为具有规定横截面形状的轴状芯构件，或者可为空芯。