特許 7180048 セラミック複合体シート及びコンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】セラミック複合体シート及びコンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/32 20060101AFI20221122BHJP

【ＦＩ】

H01G4/32 511H

H01G4/32 511L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019506042

(86)(22)【出願日】2018-03-13

(86)【国際出願番号】 JP2018009710

(87)【国際公開番号】W WO2018168845

(87)【国際公開日】2018-09-20

【審査請求日】2021-03-11

(31)【優先権主張番号】P 2017048301

(32)【優先日】2017-03-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000228578

【氏名又は名称】日本ケミコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100112564

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 考一

(74)【代理人】

【識別番号】100163500

【弁理士】

【氏名又は名称】片桐 貞典

(74)【代理人】

【識別番号】230115598

【弁護士】

【氏名又は名称】木内 加奈子

(72)【発明者】

【氏名】萩谷 将之

(72)【発明者】

【氏名】酒谷 卓

【審査官】田中 晃洋

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０１７６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０６１４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５３９２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４９－１０３１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ４／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属箔と、
前記金属箔上に積層され、有機樹脂と誘電性セラミック粉末とを含む誘電体層と、
前記誘電体層上に積層され、平板状の粒子形状を有する導電性材料が含まれる導電性層と、
を備え、
前記平板状は、短辺長が０．５以上１０μｍ以下、長辺長が０．５以上１０μｍ以下であり、厚さが０．５以上２μｍ以下であること、
を特徴とするセラミック複合体シート。

【請求項2】

前記導電性層には、更に球形粒子形状を有する導電性材料が含まれること、
を特徴とする請求項１記載のセラミック複合体シート。

【請求項3】

前記誘電体層中の前記誘電性セラミック粉末の含有量は、
前記有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下であること、
を特徴とする請求項１又は２記載のセラミック複合体シート。

【請求項4】

前記有機樹脂は、ポリアミドイミド樹脂であり、
前記誘電性セラミック粉末は、チタン酸バリウム粉末であること、
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のセラミック複合体シート。

【請求項5】

前記導電性層は、平板状の粒子形状を有する黒鉛と球形粒子形状を有するカーボンブラックを含むこと、
を特徴とする請求項２記載のセラミック複合体シート。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れかに記載の複数のセラミック複合体シートを備えること、
を特徴とするコンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機樹脂と誘電性セラミック粉末とを含む誘電体層を金属箔に積層したセラミック複合体シートとこれを備えるコンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

セラミックコンデンサは、チタン酸バリウム粒子等の誘電性セラミック粉末を主成分とした誘電体層とニッケル等の金属からなる内部電極層とを積層して成る。セラミックコンデンサは、誘電率が高く、また耐熱性も高い。しかしながら、セラミックコンデンサは、誘電体層の靭性が低く、電歪変形して壊れ易い。

【0003】

金属化フィルムコンデンサは、ポリアミドイミド樹脂等の有機樹脂から成る誘電体フィルムの表面にアルミニウム等の金属を蒸着して成る。金属化フィルムコンデンサは、誘電体層の電位傾度が高く、やわらかくて靭性が高い。しかしながら、金属化フィルムコンデンサは、容量密度が低く、耐熱性が低い。

【0004】

セラミックコンデンサと金属化フィルムコンデンサの短所を補い合い、互いの長所を引き出すべく、誘電性セラミック粉末と有機樹脂とを含む誘電体層を備えたシート状セラミック複合体コンデンサが開発されている。例えば、誘電性セラミック粉末の分散液と有機樹脂の分散液を混合し、アルミニウム箔等の金属箔に塗布し、熱処理によって溶媒を乾燥させることで、誘電性セラミック粉末と有機樹脂を含む誘電体層を金属箔上に形成し、誘電体層に更に金属箔を重ね合わせて熱及び圧力を加えて密着することで、このシート状セラミック複合体コンデンサは製造される。

【0005】

シート状セラミック複合体コンデンサには、誘電体層と金属箔とが剥離し易いという問題があった。その理由は、誘電体層の表面に十分な量の有機樹脂が存在せず、且つ単に有機樹脂の熱可塑性を利用した熱圧着では密着力が不十分であったからである。この問題に対し、一方の金属箔に誘電体層を形成し、他方の金属箔に有機樹脂のスラリーを塗布して有機樹脂膜を形成し、誘電体層と有機樹脂膜を向かい合わせて熱及び圧力を加える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。スラリー状の有機樹脂膜が介在することで、有機樹脂が金属箔に密着して有機樹脂の内部に空気層がなくなり、また有機樹脂同士を熱圧着するため、密着力が大きくなるものである。

【0006】

【文献】特開平３－２３６２１０号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

コンデンサは、定格電圧を超える異常電圧が印加されるような過酷な条件下であっても、ショートを起こさぬよう、高い耐電圧を有することが望ましい。そのため、誘電体層の耐電圧を高めるべく、誘電体層に含まれる粒子はある程度の大きさ以上となることが望ましい。誘電体層と金属箔とを密着するためのバインダとして有機樹脂膜を選択した場合、この有機樹脂膜は、コンデンサにおいて誘電体層として機能することになるため、耐電圧向上を望めば、有機樹脂膜に含有させる粒子も誘電体層としてある程度の大きさ以上に規制されることになる。

【0008】

即ち十分な耐電圧を望めば、有機樹脂膜の表面は、有機樹脂膜内の大きな粒子の存在故、高度に滑らかにすることができず、有機樹脂膜と金属箔との密着性が低下してしまう。そのため、一方の金属箔に誘電体層を形成し、他方の金属箔に有機樹脂のスラリーを塗布して有機樹脂膜を形成し、誘電体層と有機樹脂膜を向かい合わせて熱及び圧力を加える方法では、耐電圧を向上させつつ、有機樹脂膜と金属箔との密着力を十分に高めることはできず、金属箔の剥離を確実に防止できなかった。

【0009】

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するため、耐電圧を向上させつつ、金属箔上に誘電体層を積層したセラミック複合体シート同士の剥離をより確実に防止できるセラミック複合体シート、及び当該セラミック複合体シートを備えるコンデンサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明に係るセラミック複合体シートは、金属箔と、前記金属箔上に積層され、有機樹脂と誘電性セラミック粉末とを含む誘電体層と、前記誘電体層上に積層される導電性層と、を備えること、を特徴とする。導電性層は、耐電圧性を必要とする有機樹脂膜のような規制を受けず、金属箔との密着性に重きを置いて設計でき、金属箔の剥離をより確実に防止できる。

【0011】

例えば、前記導電性層には、平板状の粒子形状を有する導電性材料が含まれるようにしてもよい。平板状の導電性材料は、金属箔と面接触するため、金属箔との接触面積が球形粒子と比べて大きく、この平板状の導電性材料を含む導電性層は金属箔と強く密着する。

【0012】

また、前記導電性層には、更に球形粒子形状を有する導電性材料が含まれるようにしてもよい。金属箔との密着性を維持しつつ、球形粒子形状を有する導電性材料を介することで、平板状の粒子形状を有する導電性材料同士の間に介在し、導電性が高まる。

【0013】

前記誘電体層中の前記誘電性セラミック粉末の含有量は、前記有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下であるようにしてもよい。この下限を下回ると、空隙を多く含む誘電体層となって耐電圧が低下する。一方、この上限を上回ると、ひび割れや空隙を多く含む誘電体層となって耐電圧が低下するどころか、最悪の場合には誘電体層として利用し難くなる。

【0014】

前記有機樹脂は、ポリアミドイミド樹脂であり、前記誘電性セラミック粉末は、チタン酸バリウム粉末であるようにしてもよい。また、前記導電性層は、黒鉛とカーボンブラックを含むようにしてもよい。

【0015】

このセラミック複合体シートを備えるコンデンサも本発明の一態様であり、本発明のコンデンサは、この複数のセラミック複合体シートを備えること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電極として扱われる導電性層を介して積層できるセラミック複合体シートであるので、セラミック複合体シートの密着力を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態のセラミック複合体シートを示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。

【図2】本実施形態のセラミック複合体シートを備えるコンデンサの断面模式図である。

【図3】第１の例の巻回型コンデンサの製造過程を示す模式図である。

【図4】第２の例の巻回型コンデンサの製造過程を示す模式図である。

【図5】第１の例のチップ型コンデンサの製造過程を示す模式図である。

【図6】第２の例のチップ型コンデンサの製造過程を示す模式図である。

【図7】各種の誘電体層の状態を示す写真である。

【図8】各種の誘電体層の比誘電率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係るセラミック複合体シート及びこれを備える各種コンデンサの実施形態について詳細に説明する。

【0019】

（セラミック複合体シート）
図１に示すように、セラミック複合体シート１は、金属箔２と誘電体層３と導電性層４を積層して成る。金属箔２の片面に誘電体層３が形成され、誘電体層３に導電性層４が形成される。このセラミック複合体シート１の導電性層４と、他のセラミック複合体シート１の金属箔２の面、若しくは誘電体層３や導電性層４を形成しない金属箔２とを向かい合わせにして重ね合わせ、巻回型や積層チップ型等のコンデンサが作製される。

【0020】

金属箔２は、例えば５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する。この金属箔２は、導電材料を主たる材質とする。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、又はクロム（Ｃｒ）等の貴金属及び卑金属から選ばれる一種、若しくはこれらの合金である。金属箔２の表面には、アンカー効果による誘電体層３との密着性向上のため、エッチング等の粗面化処理が施されることが望ましい。

【0021】

誘電体層３は、例えば１０以上３０μｍ以下の厚みを有する。この誘電体層３は、有機樹脂と誘電性セラミック粉末を主たる成分として分散させて含有する。誘電体層３に誘電性セラミック粉末を含有させるので、セラミック複合体シート１の誘電率を高めることができる。また、誘電体層３に有機樹脂を含有しているので、セラミック複合体シート１の誘電傾度を高めることができ、靱性も高めることができる。有機樹脂と誘電性セラミック粉体は、コンデンサの耐電圧向上の観点から、平均粒径０．１μｍ超が望ましい。

【0022】

有機樹脂は、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン等から選ばれる一種又は二種以上の混合である。

【0023】

誘電性セラミック粉末は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系セラミックのほか、Ｂａの一部をＣａやＳｒで置換するとともにＴｉの一部をＺｒで置換した（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ_３系セラミック等から選ばれる一種又は二種以上の混合であり、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）系、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）系、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）系、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ_３）系、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）系、チタン酸ジルコン酸カルシウム（ＰＣＺＴ）系、ジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ_３）系、酸化チタン（ＴｉＯ_２）系が挙げられる。

【0024】

この誘電体層３の製造工程を例示する。例えばチタン酸バリウムに分散溶媒としてＮ－メチル－２－ポロリドン（ＮＭＰ）を重量部で１：１の割合で混合した混合液を調製する。また、ポリアミドイミドに分散溶媒としてＮＭＰを重量部１：４の割合でＮＭＰを多く混合した混合液を調製する。両混合液の分散溶媒は、誘電性セラミック粉末の凝集抑制を考慮して選択でき、同種のものが望ましい。この両混合液を重量部１：０．１以上１．０以下の割合で混合する。

【0025】

そして、このチタン酸バリウムとポリアミドイミドの混合液を、粗面化処理を施したアルミニウム箔等の金属箔２に１０μｍ以上３０μｍ以下の厚さで塗布する。但し、金属箔２の一辺に帯状の未塗工部分２ａを残しておく。塗布の方法としては、グラビア塗工、ダイ塗工、スクリーン印刷等の各種公知の手法を用いることができる。塗工終了の後、摂氏１００度以上１２０度以下で熱処理を行い、溶媒を乾燥させる。なお、溶媒を乾燥させた後、プレス処理を施し、誘電体層３の密度を上げてもよい。

【0026】

ここで、誘電体層３中の誘電性セラミック粉末の含有量は、有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下であることが望ましい。７０ｗｔ％未満となると、有機樹脂に誘電性セラミック粉末を含ませて誘電率を高める効果が低くなる。また、誘電体層３は空隙を多く含み、この空隙に起因して耐電圧が低下する。そのため、誘電性セラミック粉末の含有量を、有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％未満の誘電体層３を作製しようとすると、空隙を除去する工程を追加するか、空隙がない部分のみを用いる必要が生じ、歩留まりが悪化する。一方、９７．５ｗｔ％超となると、誘電体層３が多数のひび割れや空隙が生じる所謂ボロボロな状態となり、耐電圧が低下するどころか、最悪の場合には塗工すらできず誘電体層３として利用し難くなる。

【0027】

推測であり、このメカニズムに限定されるものではないが、誘電性セラミック粉末の含有量に空隙やひび割れの観点で下限及び上限が存在することとなったのは次の理由によるものと考えられる。

【0028】

まず有機樹脂は両混合液の混合過程で吸着剤及び結合剤となる。即ち、有機樹脂は、誘電性セラミック粉末の粒子表面を覆い、溶媒との親和性を高める。また、誘電性セラミック粉末の粒子表面を覆った有機樹脂は、有機樹脂同士を媒介として、誘電性セラミック粉末同士を結合させる。また、両混合液の混合過程において、誘電性セラミック粉末の量が少ないと、換言すると有機樹脂の量が多いと、結合剤としての機能により、誘電性セラミック粉末の粒子間に多くの有機樹脂が存在し、混合過程で有機樹脂が泡立ってしまった。そのため、混合液を乾燥させた後には、空隙が多く存在する誘電体層３が作製されてしまったものと考えられる。

【0029】

一方、両混合液の混合過程において、誘電性セラミック粉末の量が多いと、換言すると有機樹脂の量が少ないと、有機樹脂は吸着剤としての機能は発揮して誘電性セラミック粉末の粒子表面を覆うが、有機樹脂は結合剤としての機能を十分に発揮することができず、そのため、混合液を乾燥させた後の誘電体層３はボロボロになり、ひび割れや空隙が多く存在することとなってしまったと考えられる。

【0030】

導電性層４は、例えば０．５μｍ以上５μｍ以下の厚みを有する。この導電性層４は、導電性材料を主たる成分とする。導電性材料としては、天然又は人造の黒鉛、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、ケッチェンブラック、アセチレンブラックから選ばれる一種又は二種以上の混合である。導電性材料の粒径は、平均１５μｍ以下が望ましく、また導電性層４には平板状の粒子形状の導電性材料が含まれていることが望ましい。平板状の粒子形状の導電性材料は、平板面と金属箔２の表面とが平行した状態で、導電性層４の表面に配置される。したがって、平板状の粒子形状の導電性材料は、金属層２と面接触するので、金属箔２との接触面積が広くなり、大きな密着力を得られる。更に望ましくは、平板状の粒子形状の導電性材料に加えて、球形粒子形状の導電性材料が含まれる。平板状の粒子形状の導電性材料間に球形粒子形状の導電性材料が介在し、平板状の粒子形状の導電性材料同士の導電性が高まる。

【0031】

尚、平板とは、平面状の平板面を有しており、この平板面の短辺長が０．５以上１０μｍ以下、長辺長が０．５以上１０μｍ以下であり、厚さが０．５以上２μｍ以下の形状をいい、球形には、真球、楕円体、多面体、又はこれらが重複して接続し合って形作られた形状が含まれる。

【0032】

この導電性層４は、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のエラストマーを結合剤として導電性材料を層内に固定化する。例えば、純水を分散溶媒として平板状の黒鉛と球形状のカーボンブラックを重量部１０：１の割合で混合し、スチレン・ブタジエンゴムを結合剤として１の割合で添加したスラリーを作製し、誘電体層３上に０．５以上５μｍ以下の厚さで塗布する。塗工を終了すると、熱処理を行い、溶媒を乾燥させる。

【0033】

（コンデンサ）
以上のセラミック複合体シート１を、図２に示すように、導電性層４と金属箔２とが接触するように向き合わせて複数枚を積み重ね、セラミック複合体シート１の積層体に、熱及び圧力をかけることで、導電性層４と金属箔２とが密着し、コンデンサが作製される。

【0034】

（第１の巻回型コンデンサ例)
例えば、図３の（ａ）に示すように、帯状に長い一対のセラミック複合体シート１を、長手方向及び短手方向を揃え、但し未塗工部分２ａの向きを逆にして重ね合わせる。即ち、誘電体層３及び導電性層４を塗工していない未塗工部分２ａが重ならないようにする。また、一方のセラミック複合体シート１の導電性層４に他方のセラミック複合体シート１の金属箔２が載るように重ね合わせる。

【0035】

図３の（ｂ）に示すように、積層した一対のセラミック複合体シート１を誘電体層３側を巻き込むように巻回する。これにより、一対のセラミック複合体シート１が巻回された円筒状のコンデンサ素子６１が形成される。

【0036】

図３の（ｃ）に示すように、この円筒体の両端部に露出した未塗工部分２ａの端面にメタリコンによって電極金属を蒸着させ、一方の素子端面には正極側電極部５－１、他方の素子端面には負極側電極部５－２を形成する。このように各素子端面は異なる電極で構成されている。この場合、電極金属としては、半田付けなど、接続の容易性から半田付け可能な金属を用いればよい。この半田付け可能な金属にはたとえば、亜鉛、錫合金などの金属を用いればよい。その他、半田付け可能な金属にはたとえば、アルミニウムと亜鉛の合金、アルミニウムと錫合金、亜鉛と錫合金などを用いてもよい。

【0037】

電極部５－１、５－２は、端子板６７に設けられた正極側外部端子６４－１、負極側外部端子６４－２とリード線６３により接続されている。すなわち、正極側電極部５－１と正極側外部端子６４－１、負極側電極部５－２と負極側外部端子６４－２は、リード線６３を用いて半田により接続されている。このとき、図３の（ｄ）に示すように、負極側外部電極６４－２に接続したリード線６３は、コンデンサ素子６１の中空部を通って、負極側外部端子６４－２が配置される面に引き出され、負極側外部端子６４－２と接続される。

【0038】

図３の（ｄ）に示すように、リード線６３を正極側外部端子６４－１、負極側外部端子６４－２と接続した後、コンデンサ素子６１をケース６５に収納し、ケース６５内に絶縁性樹脂６６を充填して硬化処理を施して巻回型コンデンサが作製される。

【0039】

（第２の巻回型コンデンサ例）
図４の（ａ）に示すように、帯状に長い一対のセラミック複合体シート１の未塗工部分２ａを所定の間隔で切り除いて、長手方向にタブ２ｂを形成する。この一対のセラミック複合体シート１を長手方向及び短手方向を揃え、またタブ２ｂの方向を揃えて重ね合わせる。また、一方のセラミック複合体シート１の導電性層４に他方のセラミック複合体シート１の金属箔２が載るように重ね合わせる。

【0040】

図４の（ｂ）に示すように、積層した一対のセラミック複合体シート１を導電性層４側を巻き込むように巻回し、円筒状のコンデンサ素子を形成する。このコンデンサ素子の一方端部には、一方のセラミック複合体シート１のタブ２ｂ－１によって、コンデンサ素子の端面から突出した正極側電極部５－１が作られ、また他方のセラミック複合体シート１のタブ２ｂ－２によって、コンデンサ素子の端面から突出した負極側電極部５－２が作られ、電極部５－１、５－２は互いに対向するように形成する。

【0041】

このコンデンサ素子の電極部５－１、５－２と、封口板に設けられた外部端子と接続した後、ケースに収容し、封止樹脂を充填して硬化処理を施して、巻回型コンデンサが作製される。

【0042】

（第１のチップ型コンデンサ例）
図５の（ａ）に示すように、未塗工部分２ａが交互に逆に向き、誘電体層３と導電性層４が積み重ねるように、矩形状のセラミック複合体シート１を複数枚重ね合わせる。図５の（ｂ）に示すように、導電性層４と金属箔２とが空気層を挟むことなく密着し、上下のセラミック複合体シート１同士が強固に積層される。

【0043】

図５の（ｃ）に示すように、一方に突き出た未塗工部分２ａが露出するように積層体を樹脂でモールドする。積層体の未塗工部分２ａの露出面に、銅などの金属を塗布し、外部電極６８ａ、６８ｂを形成する。外部電極６８ａ，６８ｂは、セラミック複合体シート１の積層体の対向する２つ面に形成されたことになる。これにより、複数枚のセラミック複合体シート１が積層された積層チップ型コンデンサが作成される。

【0044】

（第２のチップ型コンデンサ例）
図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、セラミック複合体シート１の導電性層４側にアルミニウム箔等の金属箔６を重ね合わせる。金属箔６は、セラミック複合体シート１のように誘電体層３や導電性層４は形成されていない。セラミック複合体シート１の未塗工部分２ａとは反対側に金属箔６がはみ出るように、セラミック複合体シート１と金属箔６を重ね合わせる。そして、セラミック複合体シート１と金属箔６の積層体に熱及び圧力を加えると、導電性層４と金属箔６とが空気層を挟むことなく積層される。

【0045】

図６の（ｃ）に示すように、一方に突き出た金属箔６の一端および未塗工部分２ａが露出するように樹脂で積層体をモールドする。積層体の未塗工部分２ａの露出面に、銅などの金属を塗布し、外部電極６８ａ、６８ｂを形成する。セラミック複合体シート１の積層体の対向する２つ面に形成されたことになる。これにより、一枚のセラミック複合体シート１と一枚の金属箔６とを接続して成るチップ型コンデンサが作成される。

【0046】

（作用効果）
以上のように、このセラミック複合体シート１は、金属箔２上に有機樹脂と誘電性セラミック粉末とを含む誘電体層３を積層し、誘電体層３上に導電性層４を積層するようにした。

【0047】

導電性層４は、コンデンサにおいて電極として扱われるため、導電性層４の含有粒子を誘電体層３のように耐電圧を考慮して大きく規制する必要がない。そのため、導電性層４と金属箔２、６との密着性を高めることができ、高い耐電圧と剥離抑制とを両立できる。

【0048】

特に、平板状の粒子形状を有する導電性材料が導電性層４に含まれるようにすればよい。平板状の導電性材料は金属箔２、６と面接触するため、金属箔２、６との接触面積が球形粒子と比べて大きく、この平板状の導電性材料を含む導電性層４は金属箔２、６と強く密着する。

【0049】

また、導電性層４には、更に球形粒子形状を有する導電性材料が含まれるようにすればよい。金属箔との密着性を維持しつつ、球形粒子形状を有する導電性材料を介することで、平板状の粒子形状を有する導電性材料同士の導電性が高まり、金属箔２、６と導電性層４との導電性が高まる。

【0050】

また、誘電体層に誘電性セラミック粉末を含有しているので、誘電率が高いコンデンサを作製することができる。さらに、誘電体層に有機樹脂を含有しているので、誘電傾度が高く、また、靱性が高いコンデンサを作製することができる。

【0051】

尚、本実施形態では、有機樹脂は、ポリアミドイミド樹脂であり、誘電性セラミック粉末は、チタン酸バリウム粉末であり、導電性層４は、黒鉛とカーボンブラックを含むようにしたが、これに限られない。

【0052】

また、本実施形態では、セラミック複合体シート１の導電性層４に他方のセラミック複合体シート１のアルミニウム箔２が載るように重ね合わせて一対のセラミック複合体シート１を作成したが、密着性をさらに高めるために、一対のセラミック複合体シート１を重ね合わせた状態で、熱及び圧力を加えて一体化させてもよく、セラミック複合体シート１同士の間に銀ペーストを介在させてもよい。

【0053】

また、誘電性セラミック粉末と有機樹脂の重量比率を変えた各種の誘電体層３を実際に作製し、誘電体層３の誘電率を計測するとともに、誘電体層３の状態を観察した。誘電体層３の作製に際し、誘電性セラミック粉末としてチタン酸バリウムを用い、チタン酸バリウムに分散溶媒としてＮ－メチル－２－ポロリドン（ＮＭＰ）を重量部で１：１の割合で混合した混合液を調製した。また、有機樹脂としてポリアミドイミドを用い、ポリアミドイミドに分散溶媒としてＮＭＰを重量部１：４の割合でＮＭＰを多く混合した混合液を調製した。

【0054】

そして、この両混合液を次の重量比率となるように混合して、各種の混合液を得た。即ち、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが６５ｗｔ％となる第１の混合液、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが７０ｗｔ％となる第２の混合液、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが８０ｗｔ％となる第３の混合液、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが９０ｗｔ％となる第４の混合液、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが９７．５ｗｔ％となる第５の混合液、及びポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが９８．０ｗｔ％となる第６の混合液を得た。

【0055】

これら第１乃至第６の混合液を、アルミニウム箔にドクターブレード方法にて塗布し、摂氏９０度で３０分間熱処理を行って溶媒を乾燥させ、各誘電体層３を得て、状態を写真撮影するとともに、比誘電率を測定した。この結果を図７及び図８に示す。図７は、第１及び第６の混合液で得られた誘電体層３を撮影した写真である。図８は、各混合液で得られた誘電体層３の比誘電率を示すグラフである。

【0056】

図７（ａ）に示すように、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが６５ｗｔ％となる第１の混合液を由来とする誘電体層３は、多くの空隙Ｖが存在している。尚、この第１の混合液の混合過程では泡立ちが見られた。図７（ｂ）に示すように、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが９８．０ｗｔ％となる第６の混合液を由来とする誘電体層３は、ひび割れＣが生じ、所謂ボロボロの状態であった。一方、ポリアミドイミドに対してチタン酸バリウムが７０以上９７．５ｗｔ％以下に収まる第２乃至第５の混合液を由来とする誘電体層３には空隙が見られなかった。

【0057】

この状態観察の結果より、誘電体層３中の誘電性セラミック粉末の含有量は、有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下とすることが望ましく、これにより更に高い耐電圧を得ることができる。

【0058】

また、図８に示すように、比誘電率は、誘電体層３中の誘電性セラミック粉末の含有量が、有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下であれば、７０ｗｔ％のときの比誘電率（ε_ｓ）が平均３４．５となり、８０ｗｔ％のときの比誘電率が平均４３．１となり、９０ｗｔ％のときの比誘電率が平均５２．２となり、９７．５ｗｔ％のときの比誘電率が平均６０．３となり、誘電性セラミック粉末の増加に比例して増加する。一方、この７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下の範囲を逸脱すると、比誘電率は、急激に減少してしまう。

【0059】

この結果により、誘電体層３中の誘電性セラミック粉末の含有量は、有機樹脂の含有量に対して７０ｗｔ％以上９７．５ｗｔ％以下とすることが望ましく、これにより、より高容量のコンデンサが得られる。

【符号の説明】

【0060】

１ セラミック複合体シート
２ 金属箔
２ａ 未塗工部分
２ｂ タブ
３ 誘電体層
４ 導電性層
５－１ 正極側電極部
５－２ 負極側電極部
６ 金属箔
６１ コンデンサ素子
６３ リード線
６４－１ 正極側外部端子
６４－２ 負極側外部端子
６５ ケース
６６ 封止樹脂
６７ 端子板
６８ａ 外部電極
６８ｂ 外部電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】