JP4375589B2 - Capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
Capacitor and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4375589B2 JP4375589B2 JP2000030232A JP2000030232A JP4375589B2 JP 4375589 B2 JP4375589 B2 JP 4375589B2 JP 2000030232 A JP2000030232 A JP 2000030232A JP 2000030232 A JP2000030232 A JP 2000030232A JP 4375589 B2 JP4375589 B2 JP 4375589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- niobium
- electrode
- sintered body
- capacitor
- partially nitrided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 80
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 87
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 60
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 36
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PYLYNBWPKVWXJC-UHFFFAOYSA-N [Nb].[Pb] Chemical compound [Nb].[Pb] PYLYNBWPKVWXJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDCCJGGBNDNL-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Pb] Chemical compound [Ta].[Pb] ROSDCCJGGBNDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- YMUICPQENGUHJM-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl(tripropyl)azanium Chemical compound CCC[N+](CCC)(CCC)CC(C)C YMUICPQENGUHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 1
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 1
- -1 polyoxyphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N tetrachloro-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(Cl)=C(Cl)C1=O UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N tetracyanoquinodimethane Chemical compound N#CC(C#N)=C1C=CC(=C(C#N)C#N)C=C1 PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサおよびその製造方法に関する、特に、漏れ電流（以下「ＬＣ」と略す。）値のバラツキの小さいコンデンサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やパーソナルコンピューター等の電子機器に使用さるコンデンサは、小型大容量のものが望まれている。このようなコンデンサの中でもタンタルコンデンサは、大きさの割には容量が大きく、しかも性能が良好なため、好んで使用されている。通常タンタルコンデンサの誘電体として酸化タンタルが使用されているが、さらに容量を大きくするために、より誘電率の高い酸化ニオブを誘電体としたニオブコンデンサが考えられている。本発明者等は、該ニオブコンデンサの中でも、一部を窒化したニオブの焼結体を電極に用いたコンデンサは、とりわけ容量が大きくＬＣ特性が良好であることを提示した（特開平１０−２４２００４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
該公報では、一部窒化したニオブの焼結体を得る方法として、一部を窒化したニオブ粉を焼結して焼結体を得る方法を例示した。この場合窒化していないニオブ粉を使用した焼結体を電極としたコンデンサよりＬＣ特性が良好なものを得ることができるが、ＬＣ値のバラツキをより小さくした高性能なコンデンサが求められている。
【０００４】
本発明は、上記状況を鑑みてなされたものであり、その目的はＬＣ値のバラツキをより小さくしたコンデンサおよびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決する為に鋭意研究した結果、ＬＣ値のバラツキの原因の一つが焼結体を作製するときの加熱処理に関係が有ることを見出し本発明を完成するに至った。
１）上記課題を解決する第１の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体を一方の電極とし他方の電極と両電極の間に介在した誘電体とから構成されたコンデンサにおいて、一部窒化されたニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体をさらに窒化することによって得られた一部が窒化したニオブの焼結体を一方の電極とし、漏れ電流／容量のバラツキの値が１．０［ｎＡ／μＦ］以下であることを特徴とするコンデンサである。
２）上記課題を解決する第２の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体に結合した窒素量が１０〜１５００００質量ｐｐｍである上記１）に記載のコンデンサである。
３）上記課題を解決する第３の発明は、一方の電極のＣＶ値が少なくとも５００００［ＣＶ／ｇ］以上であることを特徴とした上記１）または２）に記載のコンデンサである。
４）上記課題を解決する第４の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極を電解液中で化成するか、または一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極上でニオブ含有錯体を加水分解および／または熱分解することによって、酸化ニオブからなる誘電体が、一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極上に形成されている上記１）〜３）のいずれか１項に記載のコンデンサである。
５）上記課題を解決する第５の発明は、他方の電極が電解液、有機半導体および無機半導体から選ばれた少なくとも一種の化合物である上記１
）〜４）のいずれか１項に記載のコンデンサである。
６）上記課題を解決する第６の発明は、 他方の電極が、電導度１０-2〜１０3Ｓ・ｃｍ-1を有する有機半導体および無機半導体から選ばれた少なくとも一種の化合物である上記５）に記載のコンデンサである。
７）上記課題を解決する第７の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体を一方の電極とし他方の電極と両電極の間に介在した誘電体とから構成されたコンデンサの製造方法において、一部窒化されたニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体をさらに窒化することによって得られた一部が窒化したニオブの焼結体を一方の電極とする漏れ電流／容量のバラツキの値が１．０［ｎＡ／μＦ］以下であることを特徴とするコンデンサの製造方法である。
８）上記課題を解決する第８の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体に結合した窒素量が１０〜１５００００質量ｐｐｍである上記７）に記載のコンデンサの製造方法である。
９）上記課題を解決する第９の発明は、一方の電極のＣＶ値が少なくとも５００００［ＣＶ／ｇ］以上であることを特徴とした上記７）または８）に記載のコンデンサの製造方法である。
１０）上記課題を解決する第１０の発明は、一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極を電解液中で化成するか、または一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極上でニオブ含有錯体を加水分解および／または熱分解することによって、酸化ニオブからなる誘電体を、一部が窒化したニオブの焼結体からなる電極上に形成することを特徴とする上記７）〜９）のいずれか１項に記載のコンデンサの製造方法である。
【０００６】
［作用］
本発明の作用は必ずしも明確ではないが以下のように推定できる。
従来技術の製造方法では、成型時に、一部窒化したニオブ粉どうしの衝突により、ニオブ粉として特殊な部分が発生するかまたは未窒化ニオブ粉と同様な部分が発生するものと想定しており、これらの部分が焼結体作製時の加熱処理でより顕著になるために漏れ電流値のバラツキが発生するおそれがあると推定している。本発明に従って、成型体または／および焼結体を窒化処理することによりこれらの原因が緩和され漏れ電流値のバラツキがより小さくなるものと推定できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のコンデンサの製造方法において、コンデンサの一方の電極を構成する、一部が窒化したニオブの焼結体は、一部が窒化されたニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体をさらに窒化して得た焼結体である。
【０００８】
本発明に用いるニオブ粉は、たとえばフッ化ニオブ酸カリのナトリウム還元物の粉砕による方法、ニオブインゴットの水素化物の粉砕および脱水素による方法、酸化ニオブの炭素還元による方法等によって得ることができる。たとえばニオブインゴットの水素化物の粉砕および脱水素から得る方法の場合、ニオブインゴットの水素化量と粉砕時間、粉砕装置などを調製することにより、後述する所望の平均粒径を有するニオブ粉を得ることができる。
【０００９】
前記ニオブ粉の一部を窒化する方法としては、ガス窒化、液体窒化、イオン窒化などのうちいずれかあるいはそれらの組み合わせた方法で実施することができる。窒素ガス雰囲気に放置することによるガス窒化方法は、装置が簡便で操作が容易なため好ましい。たとえばガス窒化方法は、前記ニオブ粉を窒素ガス雰囲気中に放置する方法とすることができる。ここで窒化する時の温度は２０００℃以下、時間は数１０時間以内で目的とする窒素量を有するニオブ粉が得られる。高温で処理することにより処理時間を短くすることができる。この場合、ニオブ粉に結合した窒素量は１０〜１５００００質量ｐｐｍ、好ましくは数１００〜７０００質量ｐｐｍ、より好ましくは５００〜５００００質量ｐｐｍとすることにより、ＬＣ値を小さくすることが出来る。
【００１０】
次に、前記の一部が窒化されたニオブ粉を成型後、真空下で高温で焼結することによって焼結体が得られる。一例をあげると、一部が窒化されたニオブ粉を適当な形状に加圧成型して成型体を得た後、（１０-1〜１０-6）×１３３Ｐａで７００℃〜２０００℃、数分〜数時間放置することで焼結体が得られる。一般に焼結温度は、ニオブ粉の粒径によって変化するが粒径が小さい程低温で良い。
【００１１】
本発明の一部窒化した焼結体は前記成型体または／および前記焼結体をさらに窒化することで得られる。例えば、前記成型体を窒化した後に焼結することによって得られる。あるいは、前記成型体を焼結して焼結体とした後に窒化することによって得られる。別の例では、前記成型体を窒化した後に焼結して焼結体とした後にさらに窒化することによって得られる。この場合、焼結体に結合した窒素量は１０〜１５００００質量ｐｐｍ、好ましくは数１００〜７０００質量ｐｐｍ、より好ましくは５００〜５００００質量ｐｐｍとすることにより、ＬＣ値を小さくすることが出来るので好ましい。成型体、焼結体の窒化方法としては、ガス窒化、液体窒化、イオン窒化などのうちいずれかあるいはそれらの組み合わせた方法とすることができる。窒素ガス雰囲気に放置することによるガス窒化方法は、装置が簡便で操作が容易なため好ましい。この場合、窒化する温度は２０００℃以下、時間は数１０時間以下で目的とする窒素量を有する焼結体が得られるが、一般に高温程短時間で窒化される。また、室温でも窒素下で数１０時間ニオブ焼結体を放置しておくと、数１００質量ｐｐｍの窒素量を有するニオブ焼結体が得られる。また、窒素を加圧導入することにより、窒化の時間短縮することが可能である。
【００１２】
ここで本明細書中でニオブ粉、成型体、焼結体への窒化された窒素量とはこれらの材料に吸着した状態のものではなく確実に結合し窒化したものである。
【００１３】
さらに、本発明に使用される焼結体は、ＣＶ値（容量と電解酸化時の印加電圧との積を電極質量で割った値）を少なくとも５００００［ＣＶ／ｇ］以上としたものが大容量のコンデンサを得ることが出来るので好ましい。たとえば平均粒径が３〜５［μｍ］のニオブ粉を用いることでそのＣＶ値を得ることができる。さらに焼結体を作製する粉の形状の平均粒径を小さくすることによりより大きなＣＶ値を得ることができる。１０００００［ＣＶ／ｇ］以上を得るためには例えば０．３〜２［μｍ］にすることにより、さらに６０００００［ＣＶ／ｇ］以上を得るためには例えば０．２［μｍ］以下にすることにより、より大高容量のコンデンサを得るために要求されるより大きなＣＶ値を有する焼結体とすることが出来る。
【００１４】
前記コンデンサの誘電体としては、酸化ニオブが用いられる。
酸化ニオブを誘電体として用いる場合、酸化ニオブは、一方の電極である一部窒化したニオブ焼結体を電解液中で化成するか、またはニオブを含有する錯体、たとえば、アルコキシ錯体、アセチルアセトナート錯体等を電極に付着後、加水分解および／または熱分解することによって作製することもできる。このように一部窒化したニオブ焼結体を電解液中で化成するか、またはニオブ含有錯体を、一部窒化したニオブ電極上で加水分解および／または熱分解することによって、一部窒化したニオブ電極上に酸化ニオブ誘電体を形成することができる。一部窒化したニオブ電極を電解液中で化成するには、通常プロトン酸水溶液、たとえば０．１％りん酸水溶液または硫酸水溶液を用いて行われる。一部窒化したニオブ電極を電解液中で化成して酸化ニオブ誘電体を得る場合、本発明のコンデンサは、電解コンデンサとなり、一部窒化したニオブ電極側が陽極となる。錯体を分解して得る場合、該電極は、理論的に極性はなく、陽極としても、陰極としても使用可能である。
【００１５】
上記、電極の表面には電解酸化によって酸化ニオブからなる誘電体が形成される。本発明においてはニオブからなる電極を陽極として電解液中で別途用意した対極との間で電圧を印加するという従来公知の方法を用いることによって、該誘電体をニオブからなる電極上に形成することができる。
【００１６】
さらに、誘電体を形成する電解酸化の方法を以下のようにすることもできる。まず初期に、一般に良好な誘電体が形成されると思われる電流値よりもはるかに高い値（例えば１０倍以上）の定電流状態で電解酸化を開始する。その後所定の電圧になった時点でその所定の電圧を維持した定電圧状態にて電解酸化を継続して行う。このように電解酸化を実施することにより所定の電圧に短時間で到達する。このように形成した誘電体膜を形成された電極を用いると漏れ電流値（以下「ＬＣ値」という。）のバラツキをより小さくすることができるので好ましい。さらにこのような方法を用いると耐熱性が良好なコンデンサを得ることができるので好ましい。例えば定電流値を、ニオブからなる一方の電極の重量あたり２００［ｍＡ］以上、好ましくは４００［ｍＡ］以上とすることができる。この時電解温度は好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上とすることができる。
【００１７】
一方、本発明のコンデンサの他方の電極は格別限定されるものではなく、例えば、アルミ電解コンデンサ業界で公知である電解液、有機半導体および無機半導体から選ばれた少なくとも一種の化合物が挙げられる。電解液の具体例としてはイソブチルトリプロピルアンモニウムボロテトラフルオライド電解質を５重量％溶解したジメチルホルムアミドとエチレングリコールの混合溶液、テトラエチルアンモニウムボロテトラフルオライドを７重量％溶解したプロピレンカーボネートとエチレングリコールの混合溶液等が挙げられる。有機半導体の具体例としては、ベンゾピロリン四量体とクロラニルからなる有機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半導体、下記一般式（１）または（２）で表される高分子にドーパントをドープした電導性高分子を主成分とした有機半導体が挙げられる。無機半導体の具体例としては二酸化鉛または二酸化マンガンを主成分とする無機半導体、四三酸化鉄からなる無機半導体などが挙げられる。このような半導体は単独でも、または二種以上組み合わせて使用しても良い。
【００１８】
【化１】
【化２】
式（１）および（２）において、Ｒ１〜Ｒ４は水素、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表し、これらは互いに同一であっても相違してもよく、Ｘは酸素、イオウまたは窒素原子を表し、Ｒ５はＸが窒素原子のときのみ存在して水素または炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ１とＲ２およびＲ３とＲ４は互いに結合して環状になっていても良い。式（１）または（２）で表される高分子としては、例えば、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、およびこれらの高分子の誘導体などが挙げられる。
【００２１】
上記の有機半導体および無機半導体として、電導度１０-2Ｓ・ｃｍ-1〜１０3Ｓ・ｃｍ-1の範囲のものを使用すると、作製したコンデンサのインピーダンス値がより小さくなり、高周波での容量をさらに一層大きくすることができる。
【００２２】
さらに他方の電極が固体の場合には、例えば他方の電極上にカーボンペースト、銀ペーストを順次積層し、エポキシ樹脂のような材料で封口してコンデンサが構成される。このコンデンサは一部窒化されたニオブ焼結体と一体に焼結成型された、または後から電極に溶接されたニオブまたはタンタルのリード線を有していても良い。また他方の電極が液体の場合には、前記両極と誘電体から構成されたコンデンサを、例えば、他方の電極と電気的に接続した缶に収納してコンデンサが形成される。この場合、ニオブの電極側はたとえば前記したニオブまたはタンタルリード線を介して外部に導出されると同時に、絶縁性ゴム等により、缶との絶縁がはかられるように設計されている。
【００２３】
以上説明した本発明に従って、コンデンサを作製することにより、ＬＣ値のバラツキが小さいコンデンサを製造することが出来る。
【００２４】
以上の本発明に従って製造されたコンデンサは、一部が窒化したニオブの焼結体を一方の電極とし他方の電極と両電極の間に介在した誘電体とから構成されたコンデンサであって、一方の電極が一部窒化されたニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体がさらに窒化されたものになる。また、コンデンサのニオブの焼結体に結合した窒素量を１０〜１５００００質量ｐｐｍとすることができる。さらに、漏れ電流／容量のバラツキの値を１．０［ｎＡ／μＦ］以下とすることができる。コンデンサは容量が大きく漏れ電流が小さいことが求められており、漏れ電流／容量の値はこの評価に適している。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例についてさらに詳細に説明する。
以下本発明の具体例についてさらに詳細に説明する。粉体の窒化量は次のように測定した。熱伝導度から窒素量を求めるＬＥＣＯ社製酸素窒素量測定器を用いて粉体の窒素量を求め、別途測定した粉体の質量との比を窒化量とした。
【００２６】
チップに加工したコンデンサの容量は次のように測定した。室温において、作製したチップの端子間にＨＰ製ＬＣＲ測定器を接続して測定した１２０Ｈｚでの容量をチップに加工したコンデンサの容量とした。
【００２７】
チップに加工したコンデンサの漏れ電流は以下のように測定した。定格電圧値（２．５［Ｖ］、４［Ｖ］、６．３［Ｖ］、１０［Ｖ］、１６［Ｖ］、２５［Ｖ］等）のうち誘電体作製時の化成電圧の約１／３〜約１／４に近い直流電圧を、室温において、作製したチップの端子間に１分間印可し続けた後に測定された電流値をチップに加工したコンデンサの漏れ電流値とした。本発明では、４［Ｖ］の電圧を印加した。
【００２８】
試験例１〜５
平均粒径１μｍのニオブ粉を窒素気流中に３００℃で１時間放置し窒化量１１００質量ｐｐｍの一部が窒化されたニオブ粉とした（ＣＶ値は１０００００［ＣＶ／ｇ］であった）。該ニオブ粉を０．２５ｍｍφのニオブリード線と共に成型し大きさ１．８×３．５×４．３ｍｍの成型体（ニオブリード線が成型体内部に３．５ｍｍ、外部に６ｍｍ存在する）を得た。ついで該成型体を１１５０℃、１３３×１０-6Ｐａで焼結し、焼結体を複数個得た。この焼結体を窒素ガス雰囲気中に表１に示した条件で放置して窒化し、一部窒化したニオブ焼結体とした。ついで、りん酸水溶液中で２０Ｖ化成することにより、焼結体上に酸化ニオブの誘電体を形成した。さらに、該誘電体上に、酢酸鉛３０％水溶液と過硫酸アンモニウム３０％水溶液の等量混合液を複数回４０℃で接触させることにより他方の電極として、二酸化鉛と硫酸鉛の混合物（二酸化鉛９７質量％）を形成した。ひきつづき、他方の電極上にカーボンペースト、銀ペーストを順次積層し、エポキシ樹脂で封口してコンデンサを作製した。表３に作製したコンデンサの容量（測定１２０Ｈｚ）、４ＶでのＬＣ値とＬＣ値のばらつき（２σ）を示した。なお各試験例の値は、各例のコンデンサ２０個の平均値及び標準偏差の２倍（２σ）である。
【００２９】
試験例６〜１０
試験例１〜５で各々焼結体後に実施した窒化処理に代えて、成型体の段階で窒化処理した以外は試験例１〜５と同様にしてコンデンサを作製した。作製したコンデンサの性能を表３に示した。
【００３０】
試験例１１〜１５
成型体後に実施した窒化処理にさらに加えて焼結体後の段階で表１に示した条件で窒化処理した以外は試験例６〜１０と同様にしてコンデンサを作製した。作製したコンデンサの性能を表３に示した。
【００３１】
試験例１６〜１９
他方の電極として表２に示した化合物を使用した以外は試験例２と同様にしてコンデンサを作製した。作製したコンデンサの性能を表３に示した。
【００３２】
試験例２０〜２１
焼結体の窒化処理を行わなかった以外は、試験例２および１６と同様にしてコンデンサを作製した。作製したコンデンサの性能を表３に示した。
【００３３】
試験例２２〜２３
ニオブ粉の窒化処理および焼結体後の窒化処理を行わなかった以外は、試験例２および１６と同様にしてコンデンサを作製した。作製したコンデンサの性能を表３に示した。
【００３４】
【表１】
【表２】
【表３】
試験例１〜１９と試験例２０〜２３を比較することにより、本発明のコンデンサの製造方法に従えば、ニオブ焼結体を一部窒化したニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体をさらに窒化した焼結体としているため、ＬＣ値のバラツキが少ないコンデンサが得られていることが分かる。また、ＬＣ特性が良好であるという特性を有していることも分かる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のコンデンサの製造方法によれば、ニオブ焼結体を一部窒化したニオブ粉を使用した成型体または／および焼結体をさらに窒化した焼結体としているので、ＬＣ値のばらつきが少ないコンデンサが得られる。特に前記手法で得た焼結体を一方の電極とし、他方の電極を有機半導体及び無機半導体から選ばれた少なくとも一種の化合物とし、電極間の誘電体を酸化ニオブとしたコンデンサを製造すると、該コンデンサは、単位重量あたりの容量が大きく、ＬＣ値のばらつきも小さいものとなる。このため電源の平滑回路に利用すると好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a capacitor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a capacitor having a small variation in leakage current (hereinafter abbreviated as “LC”) and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Capacitors used in electronic devices such as mobile phones and personal computers are desired to be small and large in capacity. Among such capacitors, a tantalum capacitor is preferred because it has a large capacity for its size and good performance. Usually, tantalum oxide is used as the dielectric of the tantalum capacitor. However, in order to further increase the capacitance, a niobium capacitor using niobium oxide having a higher dielectric constant as a dielectric is considered. The inventors of the present invention have shown that among these niobium capacitors, a capacitor using a sintered part of niobium partially nitrided as an electrode has a particularly large capacity and good LC characteristics (Japanese Patent Laid-Open No. 10-24004). issue).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
This publication exemplifies a method for obtaining a sintered body by sintering a partially nitrided niobium powder as a method for obtaining a partially nitrided niobium sintered body. In this case, it is possible to obtain a capacitor having better LC characteristics than a capacitor having a sintered body using non-nitrided niobium powder as an electrode, but a high-performance capacitor having a smaller variation in LC value is demanded. .
[0004]
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a capacitor with a smaller variation in LC value and a method for manufacturing the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that one of the causes of variation in the LC value is related to the heat treatment when producing a sintered body, and to complete the present invention. It came.
1) A first invention for solving the above-mentioned problems is a capacitor comprising a sintered body of niobium partially nitrided as one electrode and the other electrode and a dielectric interposed between the two electrodes. The value of variation in leakage current / capacitance using a partially-nitrided niobium sintered body obtained by further nitriding a molded body and / or sintered body using partially nitrided niobium powder as one electrode Is 1.0 [nA / μF] or less .
2) A second invention for solving the above problem is the capacitor according to 1), wherein the amount of nitrogen bonded to a partially nitrided niobium sintered body is 10 to 150,000 mass ppm.
3) A third invention for solving the above-mentioned problems is the capacitor as described in 1) or 2) above, wherein the CV value of one electrode is at least 50000 [CV / g] or more.
4) A fourth invention for solving the above-mentioned problem is that an electrode made of a sintered part of niobium partially nitrided is formed in an electrolytic solution or an electrode made of a sintered part of niobium partially nitrided The dielectric of niobium oxide is formed on an electrode made of a sintered niobium partially nitrided by hydrolyzing and / or thermally decomposing a niobium-containing complex in the above 1) to 3) It is a capacitor given in any 1 paragraph.
5) A fifth invention for solving the above-mentioned problems is the above-mentioned 1 wherein the other electrode is at least one compound selected from an electrolytic solution, an organic semiconductor and an inorganic semiconductor.
The capacitor according to any one of items 4) to 4).
6) The sixth invention for solving the above-mentioned problems is that the other electrode is at least one compound selected from an organic semiconductor and an inorganic semiconductor having an electrical conductivity of 10 −2 to 10 3 S · cm −1. ).
7) A seventh invention for solving the above-described problem is a method of manufacturing a capacitor comprising a sintered body of niobium partially nitrided as one electrode and the other electrode and a dielectric interposed between the two electrodes. The leakage current / capacitance of the molded body using the partially nitrided niobium powder and / or the sintered body obtained by further nitriding the sintered body of partially nitrided niobium as one electrode In this capacitor manufacturing method, the variation value is 1.0 [nA / μF] or less .
8) An eighth invention for solving the above-mentioned problems is the method for producing a capacitor according to 7) above, wherein the amount of nitrogen bonded to a partially nitrided niobium sintered body is 10 to 150,000 mass ppm.
9) A ninth invention for solving the above-mentioned problems is the method for manufacturing a capacitor as described in 7) or 8) above, wherein the CV value of one electrode is at least 50000 [CV / g] or more. .
10) A tenth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is that an electrode made of a sintered part of niobium partially nitrided is formed in an electrolytic solution, or an electrode made of a sintered part of niobium partially nitrided The dielectric material comprising niobium oxide is formed on the electrode comprising a sintered part of niobium partially nitrided by hydrolyzing and / or thermally decomposing the niobium-containing complex in the above 7) to 9) The method for producing a capacitor as described in any one of 9).
[0006]
[Action]
Although the operation of the present invention is not necessarily clear, it can be estimated as follows.
In the manufacturing method of the prior art, it is assumed that, during molding, a special part occurs as niobium powder due to collision between partially nitrided niobium powders, or a part similar to non-nitrided niobium powder occurs. Since these portions become more prominent in the heat treatment during the production of the sintered body, it is estimated that there may be variations in leakage current values. According to the present invention, it can be presumed that nitriding the molded body or / and the sintered body alleviates these causes and reduces the variation in the leakage current value.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for producing a capacitor of the present invention, a sintered part of niobium partially nitrided that constitutes one electrode of the capacitor is a molded body and / or sintered body using a partially nitrided niobium powder. Further, it is a sintered body obtained by nitriding.
[0008]
The niobium powder used in the present invention can be obtained by, for example, a method by pulverizing sodium reduced product of potassium fluoride niobate, a method by pulverizing and dehydrogenating hydride of niobium ingot, a method by carbon reduction of niobium oxide, or the like. For example, in the case of a method obtained from pulverization and dehydrogenation of a hydride of niobium ingot, by obtaining a niobium ingot hydrogenation amount and pulverization time, a pulverizer, etc., to obtain niobium powder having a desired average particle size described later. Can do.
[0009]
As a method of nitriding a part of the niobium powder, any of gas nitriding, liquid nitriding, ion nitriding, or the like, or a combination thereof can be used. The gas nitriding method by leaving it in a nitrogen gas atmosphere is preferable because the apparatus is simple and easy to operate. For example, the gas nitriding method can be a method in which the niobium powder is left in a nitrogen gas atmosphere. Here, the temperature at the time of nitriding is 2000 ° C. or less, and the time is within several tens of hours, whereby a niobium powder having the target nitrogen amount is obtained. Processing time can be shortened by processing at high temperature. In this case, the amount of nitrogen bound to the niobium powder is 10 to 150,000 mass ppm, preferably several hundred to 7000 mass ppm, more preferably 500 to 50000 mass ppm, thereby reducing the LC value.
[0010]
Next, the molded niobium powder is partially molded and then sintered at a high temperature under vacuum to obtain a sintered body. As an example, after press-molding a partially nitrided niobium powder into an appropriate shape to obtain a molded body, (10 −1 to 10 −6 ) × 133 Pa at 700 ° C. to 2000 ° C., several minutes A sintered body can be obtained by allowing to stand for several hours. In general, the sintering temperature varies depending on the particle size of the niobium powder, but the smaller the particle size, the lower the temperature.
[0011]
The partially nitrided sintered body of the present invention can be obtained by further nitriding the molded body and / or the sintered body. For example, it can be obtained by nitriding the molded body and then sintering. Alternatively, it can be obtained by sintering the molded body to form a sintered body and then nitriding. In another example, the molded body is obtained by nitriding and then sintering to form a sintered body and further nitriding. In this case, the amount of nitrogen bound to the sintered body is preferably 10 to 150,000 mass ppm, preferably several hundred to 7,000 mass ppm, more preferably 500 to 50,000 mass ppm, since the LC value can be reduced, which is preferable. . As a nitriding method of the molded body and the sintered body, any of gas nitriding, liquid nitriding, ion nitriding, or the like, or a combination thereof can be used. The gas nitriding method by leaving it in a nitrogen gas atmosphere is preferable because the apparatus is simple and easy to operate. In this case, the nitriding temperature is 2000 ° C. or less and the time is several tens of hours or less, so that a sintered body having the target nitrogen amount can be obtained. Further, if the niobium sintered body is allowed to stand for several tens hours under nitrogen even at room temperature, a niobium sintered body having a nitrogen content of several hundred mass ppm can be obtained. Further, it is possible to shorten the nitriding time by introducing nitrogen under pressure.
[0012]
Here, in this specification, the amount of nitrogen nitrided into niobium powder, molded body, and sintered body is not adsorbed on these materials but is firmly bonded and nitrided.
[0013]
Furthermore, the sintered body used in the present invention has a large capacity in which the CV value (a value obtained by dividing the product of the capacity and the applied voltage during electrolytic oxidation by the electrode mass) is at least 50000 [CV / g] or more. This is preferable because it is possible to obtain a capacitor. For example, the CV value can be obtained by using niobium powder having an average particle size of 3 to 5 [μm]. Furthermore, a larger CV value can be obtained by reducing the average particle diameter of the shape of the powder forming the sintered body. In order to obtain 100000 [CV / g] or more, for example, 0.3 to 2 [μm], and in order to obtain 600000 [CV / g] or more, for example, 0.2 [μm] or less. Thus, a sintered body having a larger CV value required for obtaining a capacitor having a larger capacity can be obtained.
[0014]
Niobium oxide is used as the dielectric of the capacitor.
When niobium oxide is used as a dielectric, niobium oxide is formed by forming a partially nitrided niobium sintered body as one electrode in an electrolytic solution, or a complex containing niobium, such as an alkoxy complex, acetylacetonate. It can also be prepared by attaching a complex or the like to the electrode, followed by hydrolysis and / or thermal decomposition. The partially nitrided niobium is formed by forming the partially nitrided niobium sintered body in the electrolytic solution or by hydrolyzing and / or thermally decomposing the niobium-containing complex on the partially nitrided niobium electrode. A niobium oxide dielectric can be formed on the electrode. In order to form a partially nitrided niobium electrode in an electrolytic solution, it is usually performed using a protonic acid aqueous solution, for example, a 0.1% phosphoric acid aqueous solution or a sulfuric acid aqueous solution. When forming a niobium oxide dielectric by forming a partially nitrided niobium electrode in an electrolytic solution, the capacitor of the present invention becomes an electrolytic capacitor, and the partially nitrided niobium electrode side becomes an anode. When the complex is obtained by decomposing, the electrode is theoretically non-polar and can be used as an anode or a cathode.
[0015]
A dielectric made of niobium oxide is formed on the surface of the electrode by electrolytic oxidation. In the present invention, the dielectric is formed on the electrode made of niobium by using a conventionally known method of applying a voltage between the electrode made of niobium as an anode and a counter electrode separately prepared in the electrolyte. Can do.
[0016]
Furthermore, the electrolytic oxidation method for forming the dielectric can be performed as follows. First, electrolytic oxidation is started in a constant current state of a value much higher (eg, 10 times or more) than a current value at which a good dielectric is generally expected to be formed. Thereafter, when a predetermined voltage is reached, electrolytic oxidation is continuously performed in a constant voltage state in which the predetermined voltage is maintained. Thus, by performing electrolytic oxidation, a predetermined voltage is reached in a short time. The use of the electrode formed with the dielectric film formed in this manner is preferable because the variation in leakage current value (hereinafter referred to as “LC value”) can be further reduced. Furthermore, it is preferable to use such a method because a capacitor having good heat resistance can be obtained. For example, the constant current value can be 200 [mA] or more, preferably 400 [mA] or more per weight of one electrode made of niobium. At this time, the electrolysis temperature can be preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher.
[0017]
On the other hand, the other electrode of the capacitor of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include at least one compound selected from an electrolytic solution, an organic semiconductor, and an inorganic semiconductor known in the aluminum electrolytic capacitor industry. Specific examples of the electrolyte include a mixed solution of dimethylformamide and ethylene glycol in which 5% by weight of isobutyltripropylammonium borotetrafluoride electrolyte is dissolved, and a mixture of propylene carbonate and ethylene glycol in which 7% by weight of tetraethylammonium borotetrafluoride is dissolved. Examples include solutions. Specific examples of the organic semiconductor include an organic semiconductor composed of benzopyrroline tetramer and chloranil, an organic semiconductor mainly composed of tetrathiotetracene, an organic semiconductor mainly composed of tetracyanoquinodimethane, and the following general formula (1) Or the organic semiconductor which has as a main component the electroconductive polymer which doped the dopant to the polymer represented by (2) is mentioned. Specific examples of the inorganic semiconductor include an inorganic semiconductor mainly composed of lead dioxide or manganese dioxide, and an inorganic semiconductor composed of iron trioxide. Such semiconductors may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
[Chemical 1]
[Chemical formula 2]
In the formulas (1) and (2), R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different from each other, X represents an oxygen, sulfur or nitrogen atom, R5 is present only when X is a nitrogen atom and represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R1 and R2 and R3 and R4 are bonded to each other to form a ring It may be. Examples of the polymer represented by the formula (1) or (2) include polyaniline, polyoxyphenylene, polyphenylene sulfide, polythiophene, polyfuran, polypyrrole, polymethylpyrrole, and derivatives of these polymers.
[0021]
When the organic semiconductor and the inorganic semiconductor having a conductivity in the range of 10 −2 S · cm −1 to 10 3 S · cm −1 are used, the impedance value of the produced capacitor becomes smaller and the capacitance at high frequency is increased. Can be further increased.
[0022]
Further, when the other electrode is solid, for example, a carbon paste and a silver paste are sequentially laminated on the other electrode, and sealed with a material such as an epoxy resin to form a capacitor. This capacitor may have a niobium or tantalum lead wire sintered integrally with a partially nitrided niobium sintered body or later welded to the electrode. When the other electrode is a liquid, a capacitor formed of the two electrodes and the dielectric is housed in, for example, a can electrically connected to the other electrode to form a capacitor. In this case, the electrode side of niobium is designed to be insulated from the can by insulating rubber or the like at the same time as being led out to the outside through, for example, the above-described niobium or tantalum lead wire.
[0023]
By producing a capacitor in accordance with the present invention described above, a capacitor having a small LC value variation can be produced.
[0024]
A capacitor manufactured in accordance with the present invention is a capacitor composed of a sintered body of niobium partially nitrided as one electrode and the other electrode and a dielectric interposed between the two electrodes. A molded body and / or a sintered body using niobium powder in which the electrode is partially nitrided is further nitrided. Further, the amount of nitrogen bonded to the niobium sintered body of the capacitor can be 10 to 150,000 mass ppm. Further, the value of the variation in the leakage current / capacitance may be 1.0 [n A / μF] or less. Capacitors are required to have large capacitance and small leakage current, and the value of leakage current / capacitance is suitable for this evaluation.
[0025]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail.
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in more detail. The nitriding amount of the powder was measured as follows. The amount of nitrogen in the powder was determined using an oxygen / nitrogen amount measuring device manufactured by LECO that obtains the amount of nitrogen from the thermal conductivity, and the ratio of the measured amount to the mass of the powder was used as the amount of nitriding.
[0026]
The capacitance of the capacitor processed into the chip was measured as follows. At room temperature, the capacity at 120 Hz measured by connecting an HP LCR measuring device between the terminals of the manufactured chip was taken as the capacity of the capacitor processed into the chip.
[0027]
The leakage current of the capacitor processed into the chip was measured as follows. Of rated voltage values (2.5 [V], 4 [V], 6.3 [V], 10 [V], 16 [V], 25 [V], etc.) The current value measured after a DC voltage close to 1/3 to about 1/4 was continuously applied for 1 minute between the terminals of the manufactured chip at room temperature was taken as the leakage current value of the capacitor processed into the chip. In the present invention, a voltage of 4 [V] was applied.
[0028]
Test Examples 1-5
Niobium powder having an average particle size of 1 μm was left in a nitrogen stream at 300 ° C. for 1 hour to obtain a partially nitrided niobium powder having a nitridation amount of 1100 mass ppm (CV value was 100,000 [CV / g]). The niobium powder was molded together with a 0.25 mmφ niobium lead wire to obtain a molded body having a size of 1.8 × 3.5 × 4.3 mm (the niobium lead wire is 3.5 mm inside and 6 mm outside). . Next, the molded body was sintered at 1150 ° C. and 133 × 10 −6 Pa to obtain a plurality of sintered bodies. This sintered body was left to stand in a nitrogen gas atmosphere under the conditions shown in Table 1 and nitrided to obtain a partially nitrided niobium sintered body. Next, a dielectric of niobium oxide was formed on the sintered body by performing 20V conversion in an aqueous phosphoric acid solution. Further, an equivalent mixture of a 30% aqueous solution of lead acetate and an aqueous 30% ammonium persulfate solution is contacted a plurality of times at 40 ° C. on the dielectric so that a mixture of lead dioxide and lead sulfate (lead dioxide 97 Mass%). Subsequently, a carbon paste and a silver paste were sequentially laminated on the other electrode and sealed with an epoxy resin to produce a capacitor. Table 3 shows the capacitance (measured at 120 Hz) of the capacitor produced and the LC value at 4 V and the variation (2σ) in the LC value. The value of each test example is twice (2σ) the average value and standard deviation of 20 capacitors in each example.
[0029]
Test Examples 6-10
Capacitors were produced in the same manner as in Test Examples 1 to 5, except that the nitriding treatment was performed after each sintered body in Test Examples 1 to 5 except that the nitriding treatment was performed at the stage of the molded body. The performance of the produced capacitor is shown in Table 3.
[0030]
Test Examples 11-15
Capacitors were produced in the same manner as in Test Examples 6 to 10 except that in addition to the nitriding treatment performed after the molded body, the nitriding treatment was performed under the conditions shown in Table 1 at the stage after the sintered body. The performance of the produced capacitor is shown in Table 3.
[0031]
Test Examples 16-19
A capacitor was produced in the same manner as in Test Example 2 except that the compound shown in Table 2 was used as the other electrode. The performance of the produced capacitor is shown in Table 3.
[0032]
Test Examples 20-21
A capacitor was fabricated in the same manner as in Test Examples 2 and 16, except that the sintered body was not nitrided. The performance of the produced capacitor is shown in Table 3.
[0033]
Test Examples 22-23
A capacitor was fabricated in the same manner as in Test Examples 2 and 16, except that the nitriding treatment of niobium powder and the nitriding treatment after the sintered body were not performed. The performance of the produced capacitor is shown in Table 3.
[0034]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
By comparing Test Examples 1-19 and Test Examples 20-23, according to the method for manufacturing a capacitor of the present invention, a molded body and / or a sintered body using niobium powder obtained by partially nitriding a niobium sintered body. Since the sintered body is further nitrided, it can be seen that a capacitor with little variation in LC value is obtained. It can also be seen that the LC characteristics are good.
[0038]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a capacitor of the present invention, since a molded body using niobium powder obtained by partially nitriding a niobium sintered body and / or a sintered body obtained by further nitriding, the LC value variation is small. A capacitor is obtained. In particular, when a sintered body obtained by the above method is used as one electrode, the other electrode is at least one compound selected from an organic semiconductor and an inorganic semiconductor, and a capacitor having a dielectric between electrodes as niobium oxide is manufactured, The capacitor has a large capacity per unit weight and a small variation in LC value. For this reason, it is suitable to use for the smoothing circuit of a power supply.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030232A JP4375589B2 (en) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | Capacitor and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030232A JP4375589B2 (en) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | Capacitor and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217161A JP2001217161A (en) | 2001-08-10 |
| JP4375589B2 true JP4375589B2 (en) | 2009-12-02 |
Family
ID=18555273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000030232A Expired - Fee Related JP4375589B2 (en) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | Capacitor and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4375589B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4864035B2 (en) * | 2003-03-28 | 2012-01-25 | 三洋電機株式会社 | Solid electrolytic capacitor |
| JP2008288561A (en) * | 2007-04-20 | 2008-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Niobium solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
| JP6528076B2 (en) * | 2014-10-09 | 2019-06-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Electrode foil, method of manufacturing the same, and electrolytic capacitor |
-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000030232A patent/JP4375589B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001217161A (en) | 2001-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6835225B2 (en) | Niobium sintered body, production method therefor, and capacitor using the same | |
| JP4809463B2 (en) | Method for manufacturing sintered tantalum and method for manufacturing capacitor | |
| JP4527332B2 (en) | Niobium powder, sintered body thereof and capacitor using the same | |
| JP5283240B2 (en) | Niobium for capacitors and capacitors using the niobium sintered body | |
| US6545858B1 (en) | Capacitor | |
| WO2003008673A1 (en) | Metal foil consisting of alloy of earth-acid metal, and capacitor provided with the same | |
| JP3624898B2 (en) | Niobium powder, sintered body using the same, and capacitor using the same | |
| JP4683512B2 (en) | Capacitor powder, sintered body using the same, and capacitor using the same | |
| JP4422258B2 (en) | Capacitor | |
| JP4375589B2 (en) | Capacitor and manufacturing method thereof | |
| EP1264321B1 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body thereof and capacitor using the sintered body | |
| US6960237B2 (en) | Niobium powder, sintered body thereof and capacitor using the same | |
| JP4521849B2 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body using the niobium powder, and capacitor using the sintered body | |
| JP3984519B2 (en) | Capacitor | |
| JP4986272B2 (en) | Niobium powder, its sintered body and capacitor | |
| US6865069B2 (en) | Niobium powder, sintered body thereof, chemically modified product thereof and capacitor using them | |
| JP5020433B2 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body and capacitor using the sintered body | |
| JP4697832B2 (en) | Niobium sintered body, manufacturing method thereof, and capacitor using the sintered body | |
| JP4647744B2 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body using the same, and capacitor using the same | |
| JP4930958B2 (en) | Capacitor manufacturing method | |
| JP2010265549A (en) | Niobium powder for capacitor | |
| JP4694642B2 (en) | Capacitor and manufacturing method thereof | |
| JP2000182899A (en) | Manufacture of capacitor | |
| JP2010261106A (en) | Production method of niobium sintered body for capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060905 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090724 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090724 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090902 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4375589 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150918 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |