CN108140484A - 电容器及其制造方法以及使用其的无线通讯装置 - Google Patents

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清水浩二
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村濑清郎
村濑清一郎
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Abstract

提供电介质层与导电层的密合性良好、具有低ESR特性、且漏电流被抑制的电容器。电容器,其特征在于,所述电容器是包含电介质层和导电膜的电容器,所述电介质层含有有机化合物和金属化合物,所述导电膜含有导电体和有机化合物。

Description

电容器及其制造方法以及使用其的无线通讯装置
技术领域
本发明涉及电容器、其制造方法及使用其的无线通讯装置。
背景技术
近年来,对使用RFID(射频识别,Radio Frequency IDentification)技术作为非接触型标签的无线通讯系统的开发持续进展。RFID系统中,在被称为读写器(reader/writer)的无线收发两用机与RFID标签之间进行无线通讯。
RFID标签被期待利用于物流管理、商品管理、防止盗窃等各种用途中,并已开始以一部分的方式而导入交通卡等IC卡、商品标签等。RFID标签具有用于IC芯片与读写器之间的无线通讯的天线,设置于标签内的天线接收从读写器发送的载波,使标签执行操作。
期待将RFID标签用于所有商品中,并要求低成本化。因此,对通过脱离使用真空、高温的制造工艺而是挠性使用涂布·印刷技术在挠性基材上进行制造来实现的低成本化进行了研究(例如,参见专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2011-519147号公报
专利文献2:日本特开2014-160515号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在RFID标签与读写器之间的发送接收中使用的载波的频率通常为125kHz、13.56MHz、920MHz、2.45GHz等。RFID标签内的IC芯片所具备的电容器必须保证上述高频率运行。
为了提高频率特性,要求降低电容器的等效串联电阻(Equivalent SeriesResistance,以下称为ESR)。为了降低ESR,必须提高电容器的电介质层材料的介电常数、使电介质层与导电层的电连接良好。另一方面,RFID标签与读写器之间的距离足够近时,载波的接收电力升高,因此要求与其相应的动作耐压。因此,电容器的电介质层厚也需要一定程度的厚度。
专利文献1中,公开了在堆积电介质前体(SiO2前体)材料而使其转化为电介质层后,在层上使金属氧化物堆积的方法;通过将导电性基板氧化及/或氮化来形成电容器的电介质层的方法。但是,在将电介质前体转化为电介质层后使金属氧化物堆积的方法中,存在电介质层与金属氧化物层之间的密合性差、ESR升高的问题。另外,由于电介质层厚较薄,存在漏电流增大的问题。
本发明着眼于上述课题,其目的在于,提供电介质层与导电层的密合性良好、具有低ESR特性、且漏电流被抑制的电容器。
用于解决课题的手段
即,本发明为电容器,其特征在于,所述电容器是至少具备一对导电膜、和设置于所述一对导电膜之间的电介质层的电容器,所述电介质层含有有机化合物和金属化合物,所述一对导电膜中至少一方的导电膜含有金属和有机化合物。
另外,本发明为包括以下工序的电容器的制造方法。
(1)使用导电糊剂在绝缘基板上形成感光性导电膜的工序,所述导电糊剂含有导电体和感光性有机化合物。
(2)利用光刻法将所述感光性导电膜加工成与电容器的导电膜相对应的图案的工序。
(3)涂布含有有机化合物和金属化合物的组合物并进行干燥,形成电介质层的工序。
发明效果
根据本发明,可以以低成本制作电介质层与导电膜的密合性良好、具有低ESR特性、且漏电流被抑制的电容器。
附图说明
[图1]为示出了本发明的电容器的实施方式之一的示意截面图
[图2]为示出了本发明的电容器的实施方式之一的示意截面图
[图3]为示出了本发明的电容器的实施方式之一的示意截面图
[图4]为示出了本发明的电容器的实施方式之一的示意截面图
[图5A]为实施天线基板的弯曲耐性评价时的示意立体图
[图5B]为实施天线基板的弯曲耐性评价时的示意立体图
具体实施方式
<电容器>
本发明的电容器至少包含电介质层和导电膜。图1所示的电容器为本发明的电容器的实施方式之一,具有电介质层3、一对导电膜即第一导电膜1和第二导电膜2。第一导电膜1与第二导电膜2未进行电连接,在导电膜1与第二导电膜2之间形成有电介质层3。
图2、图3、图4为表示本发明的电容器的其他实施方式的例子的示意截面图。图2中,以覆盖基板10上的导电膜1的方式形成电介质层3,进而以覆盖电介质层3的方式形成有导电膜2。图3中,在同一基板10上存在导电膜1、2,在它们之间形成有电介质层3。图4中,电介质层3以覆盖基板10上的导电膜1的一部分的方式存在,并且以覆盖电介质层3的一部分的方式形成有导电膜2。
需要说明的是,上述实施方式为本发明的一例,本发明不限于上述实施方式。只要没有特殊说明,则以下说明通用于全部实施方式。
(电介质层)
电介质层含有有机化合物和金属化合物。
(电介质层中的有机化合物)
作为有机化合物,可举出通式(3)表示的硅烷化合物、通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物、它们的缩合物或以它们作为共聚成分的聚硅氧烷等。其中,聚硅氧烷的介电常数高,能够于低温固化,故而更优选。聚硅氧烷中,特别优选以通式(3)表示的硅烷化合物及通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物作为共聚成分的聚硅氧烷。
R3 m Si(OR4)4-m (3)
R3表示氢原子、烷基、杂环基、芳基或链烯基,存在多个R3时,各R3可以相同也可以不同。R4表示氢原子、烷基、酰基或芳基,存在多个R4时,各R4可以相同也可以不同。m表示1~3的整数。
R5 nR6 1Si(OR7)4-n-1 (4)
R5表示在链的一部分中含有一个以上环氧基的烷基,存在多个时R5,各R5可以相同也可以不同。R6表示氢原子、烷基、杂环基、芳基或链烯基,存在多个R6时,各R6可以相同也可以不同。R7表示氢原子、烷基、酰基或芳基,存在多个R7时,各R7可以相同也可以不同。1表示0~2的整数,n为1或2。其中,1+n≤3。
所谓R3~R7中的烷基,表示例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基、环己基、降冰片基、金刚烷基等饱和脂肪族烃基,其可以具有也可以不具有取代基。具有取代基时的追加的取代基没有特别限制,可举出例如烷氧基、芳基等,它们可进一步具有取代基。另外,烷基的碳原子数没有特别限制,从获得的容易性、成本的方面考虑,优选为1以上且20以下,更优选为1以上且8以下。
所谓R4及R7中的酰基,表示例如乙酰基、己酰基、苯甲酰基等用脂肪族烃基或芳香族基团对羰基键的一方进行取代而得到的官能团。该脂肪族烃基或芳香族基团可以具有也可以不具有取代基。酰基的碳原子数没有特别限制,优选为2以上且40以下的范围。
所谓R3、R4、R6及R7中的芳基,表示例如苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基、三联苯基、芘基等芳香族烃基、及呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡啶基、喹啉基等芳香族杂环基。这些基团可以具有也可以不具有取代基。芳基的碳原子数没有特别限制,优选为3~40的范围。
所谓R3及R6中的杂环基,表示例如吡喃环、哌啶环、酰胺环等由在环内具有碳以外的原子的脂肪族环衍生的基团。这些基团可以具有也可以不具有取代基。杂环基的碳原子数没有特别限制,优选为2以上且20以下的范围。
所谓R3及R6中的链烯基,表示例如乙烯基、烯丙基、丁二烯基等含有双键的不饱和脂肪族烃基。这些基团可以具有也可以不具有取代基。链烯基的碳原子数没有特别限制,优选为2以上且20以下的范围。
所谓R5即在链的一部分中含有环氧基的烷基,表示在链的一部分中含有三元环醚结构(由相邻的两个碳原子与一个氧原子键合形成)的烷基。这既包括利用烷基中主链(即碳连续最长的部分)中含有的相邻两个碳原子的情况,也包括利用主链以外的部分、所谓侧链中含有的相邻两个碳原子的情况。
通过导入通式(3)表示的硅烷化合物作为聚硅氧烷的共聚成分,能够形成在可见光区域中保持高透明性、并且介电常数、耐化学药品性高的电介质层。另外,通式(3)中m个R3中的至少一个为芳基时,电介质层的柔软性提高,能够防止产生裂纹,因此是优选的。
作为通式(3)表示的硅烷化合物,具体而言,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、α-萘基三甲氧基硅烷、β-萘基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三氟乙基三甲氧基硅烷、三氟乙基三乙氧基硅烷、三氟乙基三异丙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三异丙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三异丙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三异丙氧基硅烷、三氟乙基甲基二甲氧基硅烷、三氟乙基甲基二乙氧基硅烷、三氟乙基甲基二异丙氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二异丙氧基硅烷、十七氟癸基甲基二甲氧基硅烷、十七氟癸基甲基二乙氧基硅烷、十七氟癸基甲基二异丙氧基硅烷、十三氟辛基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基甲基二乙氧基硅烷、十三氟辛基甲基二异丙氧基硅烷、三氟乙基乙基二甲氧基硅烷、三氟乙基乙基二乙氧基硅烷、三氟乙基乙基二异丙氧基硅烷、三氟丙基乙基二甲氧基硅烷、三氟丙基乙基二乙氧基硅烷、三氟丙基乙基二异丙氧基硅烷、十七氟癸基乙基二甲氧基硅烷、十七氟癸基乙基二乙氧基硅烷、十七氟癸基乙基二异丙氧基硅烷、十三氟辛基乙基二乙氧基硅烷、十三氟辛基乙基二甲氧基硅烷、十三氟辛基乙基二异丙氧基硅烷、对三氟苯基三乙氧基硅烷等。
上述硅烷化合物中,为了提高交联密度、提高耐化学药品性和绝缘特性,优选使用m=1的乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、α-萘基三甲氧基硅烷、β-萘基三甲氧基硅烷、三氟乙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、对三氟苯基三乙氧基硅烷。
另外,从批量生产率的观点考虑,特别优选使用R2为甲基的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、α-萘基三甲氧基硅烷、β-萘基三甲氧基硅烷、三氟乙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷。
另外,优选将两种以上通式(3)表示的硅烷化合物组合。其中,通过将具有烷基的硅烷化合物和具有芳基的硅烷化合物组合,能够同时实现高介电常数和用于防止裂纹的柔软性,因此特别优选。
通过导入通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物作为聚硅氧烷的共聚成分,能够使抗蚀剂、导电膜向电介质层上的涂布性良好。
作为通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物,具体而言,可举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三异丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基甲基二异丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基乙基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基乙基二异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷等。
其中,为了提高交联密度、提高耐化学药品性和介电常数,优选使用n=1、1=0的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三异丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷。另外,从批量生产率的观点考虑,特别优选使用R7为甲基的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷。
除了通式(3)及(4)表示的硅烷化合物以外,前述聚硅氧烷可含有其他的硅烷化合物作为共聚成分。作为其他的硅烷化合物,可举出二乙氧基二甲基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等。
(电介质层中的金属化合物)
金属化合物没有特别限制,可例示例如金属氧化物、金属氢氧化物、金属螯合物等。金属化合物中含有的金属原子可举出镁、铝、钛、铬、锰、钴、镍、铜、锌、镓、锆、钌、钯、铟、铪、铂等,优选形成金属螯合物。其中,从获得的容易性、成本、金属螯合物的稳定性的观点考虑,优选铝。通过含有这样的化合物,可形成高介电常数的电介质层,能够得到低ESR的电容器。ESR优选为10Ω以下,更优选为5Ω以下。
对于电介质层而言,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,优选含有10~180重量份的前述金属原子。即,以碳原子和硅原子的总重量作为100,前述金属原子的重量优选为10~180。通过为该范围,可得到进一步抑制了漏电流的电容器。需要说明的是,漏电流优选小于10μA。此外,从进一步增大该效果的方面考虑,更优选的范围是,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,前述金属原子为10~60重量份的范围,进一步优选的范围是,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,前述金属原子为17~45重量份的范围。
电介质层中的前述金属原子相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言的重量比可如下判定:利用X射线光电子能谱法(XPS)分析电介质层中含有的元素的比率,由得到的元素比率算出各元素的重量比,求出在硅原子和碳原子的总量为100重量份时含有的金属原子重量,由此进行判定。
电介质层的膜厚优选为0.1~5μm。通过成为该范围的膜厚,容易形成均匀的膜,从而进一步能够得到动作耐压高的电容器。膜厚为利用表面形状测定装置(Surfcom1400东京精密(株)制)测得的值。
(电介质层的制作方法)
对于上述这样的电介质层的制作方法没有特殊限制,通过根据需要对涂覆膜(其是通过涂布含有有机化合物和金属化合物的组合物并干燥而得到的)进行热处理,可形成电介质层。
组合物含有有机化合物和金属化合物的情况可通过单独采用各种有机·无机分析手法(元素分析、核磁共振分析、红外光谱分析、X射线光电子能谱等)或将它们中的多种进行组合来判定。
作为电介质层的形成方法,可举出旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法、喷墨法等已知的涂布方法。另外,也可使用已知的光刻法等来图案形成为期望的形状。作为涂覆膜的热处理温度,优选在50~300℃的范围内。
通过使用例如含有重均分子量为1000以上的聚合物及溶剂的组合物,可形成电介质层。
该重均分子量(Mw)为如下求出的值:使用孔径为0.45μm的膜滤器过滤试样后,利用GPC(GELPERMEATION CHROMATOGRAPHY:凝胶渗透色谱,TOSOH(株)制HLC-8220GPC)(展开溶剂:四氢呋喃,展开速度:0.4ml/分钟),通过聚苯乙烯换算而求出。
从容易形成膜的观点考虑,Mw优选为3000以上,进一步优选为5000以上。Mw越大则成膜性越好,因此是优选的。但是,若过大则涂布工艺中的过滤器透过性有可能恶化。因此,Mw优选为20000以下,进一步优选为10000以下。
(重均分子量为1000以上的聚合物)
作为重均分子量为1000以上的聚合物,优选在重复单元中具有选自由羟基、硅烷醇基、羧基、氨基及巯基组成的组中的至少一种基团。这些官能团在组合物热固化时与金属螯合物反应,因此,能够形成漏电流得到抑制、溶剂耐性也优异的牢固的膜。其中,聚硅氧烷的绝缘性高,能够于低温固化,故而更优选。聚硅氧烷中,特别优选以通式(3)表示的硅烷化合物及通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物作为共聚成分的聚硅氧烷。
聚硅氧烷可使用例如以下方法得到。在溶剂中溶解包括含有环氧基的硅烷化合物在内的全部硅烷化合物,向其中经1~180分钟添加酸催化剂及水后,使其于室温~80℃水解反应1~180分钟。水解反应时的温度更优选为室温~55℃。将该反应液于50℃以上且溶剂沸点以下加热1~100小时,进行缩合反应,由此可得到含有环氧基的聚硅氧烷。这种情况下,为了使通式(4)表示的含有环氧基的硅烷化合物的环氧基上加成水而形成二元醇,需要除了与全部硅烷化合物中的烷氧基等量的水以外,还添加与环氧基为等量以上的水。
(溶剂)
作为溶剂,不受特别限制,具体而言,可举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单叔丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇乙基甲基醚等醚类,乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙基乙酸酯、丁基乙酸酯、异丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乙酸酯类,乙酰丙酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、2-庚酮等酮类,丁醇、异丁醇、戊醇、4-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二丙酮醇等醇类,甲苯、二甲苯等芳香族烃类。这些溶剂可单独使用或使用两种以上。
(金属螯合物)
本发明中使用的组合物优选还含有通式(1)表示的金属螯合物。
R1 xM(OR2)y-x (1)
R1表示1价的二齿配位体,R1存在多个时,各R1可以相同也可以不同。R2表示氢、烷基、酰基或芳基,R2存在多个时,各R2可以相同也可以不同。M表示y价的金属原子。y为1~6。x表示1~y的整数。
所谓R1表示的1价的二齿配位体,表示分别各有一个与成为配位对象的金属进行共价键合的基团、和与成为配位对象的金属进行配位键合的基团的化合物。所谓进行共价键合的基团,可举出羟基、巯基、羧基等能够通过去质子而与金属原子进行共价键合的基团。所谓进行配位键合的基团,可举出羰基、硫代羰基、腈基、氨基、亚氨基、氧化膦基等。R1的碳原子数没有特别限制,从形成膜时的热分解性的观点考虑,优选为3以上且20以下,更优选为3以上且12以下。
所谓R2中的烷基,表示例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基、环己基、降冰片基、金刚烷基等饱和脂肪族烃基,其可以具有也可以不具有取代基。具有取代基时追加的取代基没有特别限制,可举出例如烷氧基、芳基等,它们可进一步具有取代基。另外,烷基的碳原子数没有特别限制,从获得的容易性、成本的方面考虑,优选为1以上且20以下,更优选为1以上且8以下。
所谓R2中的酰基,表示乙酰基、己酰基、苯甲酰基等用脂肪族烃基或芳香族基团对羰基键的一方进行取代而得到的官能团,该脂肪族烃基或芳香族基团可以具有也可以不具有取代基。酰基的碳原子数没有特别限制,优选为2以上且40以下的范围。
所谓R2中的芳基,表示例如苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基、三联苯基、芘基等芳香族烃基、及呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡啶基、喹啉基等芳香族杂环基,这些基团可以具有也可以不具有取代基。芳基的碳原子数没有特别限制,优选为3~40的范围。
另外,所谓上述中作为取代基举出的烷氧基,表示例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等用脂肪族烃基对醚键的一方进行取代得到的官能团,该脂肪族烃基可以具有也可以不具有取代基。烷氧基的碳原子数没有特别限制,优选为1以上且20以下的范围。
作为y价的金属原子,只要可形成金属螯合物则不受特别限制,可举出镁、铝、钛、铬、锰、钴、镍、铜、锌、镓、锆、钌、钯、铟、铪、铂等。y为1~6,是根据金属原子的种类而决定的值。其中,从获得的容易性、成本的方面考虑,优选选自由铝、钛、锆及铟组成的组。
金属螯合物中,优选稳定性优异的下述通式(2)表示的铝螯合物。
R1 3A1 (2)
R1与通式(1)中的R1相同,各R1可以相同也可以不同。通式(1)及(2)中,对于R1而言,其中优选能够以低成本获得、且能够形成稳定螯合物的β二酮衍生物或β酮酸酯衍生物。
作为β二酮衍生物,具体而言,可举出2,4-戊二酮、2,4-己二酮、2,4-庚二酮、3,5-庚二酮、2,4-辛二酮、3,5-辛二酮、2,4-癸二酮、2,4-十二烷二酮、2,6-二甲基-3,5-庚二酮、2,2,6-三甲基-3,5-庚二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-辛二酮、3-甲基-2,4-戊二酮、3-乙基-3,5-庚二酮、苯甲酰丙酮、二苯甲酰甲烷、1-(吡啶基-2-基)-1,3-丁二酮、1-(吡啶基-2-基)-2,5-戊二酮、1-氨基-2,4-戊二酮等。
作为β酮酸酯衍生物,具体而言,可举出乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸苯酯、丙酰乙酸乙酯、丁酰乙酸乙酯、戊酰乙酸乙酯、己酰乙酸乙酯、辛酰乙酸乙酯、癸酰乙酸乙酯、十二烷酰乙酸乙酯、2-甲基丙酰乙酸乙酯、2,2-二甲基丁酰乙酸乙酯、苯甲酰乙酸乙酯、对甲氧苯甲酰乙酸乙酯、2-吡啶酰乙酸乙酯、丙烯酰乙酸乙酯、1-氨基丁酰乙酸酯、α-乙酰丙酸乙酯等。
通式(2)表示的铝螯合物中,考虑溶剂中的螯合物的溶解性、组合物的稳定性时,优选通式(2)中三个R1中的至少一个与其他两个不同。基于同样的理由,R1中的至少一个优选为β酮酸酯衍生物。
作为上述这样的以通式(1)列举的金属螯合物,具体而言,可举出以下这样的例子。作为铝螯合物,可举出二乙氧基(2,4-戊二酮)合铝(diethoxy aluminum(2,4-pentanedionato))、二异丙氧基(2,4-戊二酮)合铝、二乙氧基(2,4-己二酮)合铝、二乙氧基(3,5-己二酮)合铝、二乙氧基(2,4-辛二酮)合铝、二乙氧基苯甲酰丙酮合铝、二乙氧基(1-(吡啶基-2-基)-1,3-丁二酮)合铝、二乙氧基乙酰乙酸甲酯合铝、二异丙氧基乙酰乙酸甲酯合铝、二乙氧基乙酰乙酸乙酯合铝、二乙氧基乙酰乙酸异丙酯合铝、二乙氧基乙酰乙酸叔丁酯合铝、二乙氧基丁酰乙酸乙酯合铝、二乙氧基苯甲酰乙酸乙酯合铝、乙氧基双(2,4-戊二酮)合铝、异丙氧基双(2,4-戊二酮)合铝、乙氧基双(2,4-己二酮)合铝、乙氧基双(3,5-己二酮)合铝、乙氧基双(2,4-辛二酮)合铝、乙氧基双(苯甲酰丙酮)合铝、乙氧基双(1-(吡啶基-2-基)-1,3-丁二酮)合铝、乙氧基双(丙烯酰乙酸乙酯)合铝、乙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合铝、异丙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合铝、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)合铝、乙氧基双(乙酰乙酸异丙酯)合铝、乙氧基双(乙酰乙酸叔丁酯)合铝、乙氧基双(丁酰乙酸乙酯)合铝、乙氧基双(苯甲酰乙酸乙酯)合铝、乙氧基双(丙烯酰乙酸乙酯)合铝、三(2,4-戊二酮)合铝、三(三氟-2,4-戊二酮)合铝、三(2,4-己二酮)合铝、三(3,5-己二酮)合铝、三(2,4-辛二酮)合铝、三(苯甲酰丙酮)合铝、三(1-(吡啶-2-基)-1,3-丁二酮)合铝、三(2,6-二甲基-3,5-庚二酮)合铝、三(2,2,6-三甲基-3,5-庚二酮)合铝、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-辛二酮)合铝、三(1-氨基-2,4-戊二酮)合铝、三(乙酰乙酸甲酯)合铝、三(乙酰乙酸乙酯)合铝、三(乙酰乙酸异丙酯)合铝、三(乙酰乙酸叔丁酯)合铝、三(丁酰乙酸乙酯)合铝、三(戊酰乙酸乙酯)合铝、三(2-甲基丙酰乙酸乙酯)合铝、三(苯甲酰乙酸乙酯)合铝、三(2-吡啶酰乙酸乙酯)合铝、三(1-氨基丁酰乙酸酯)合铝、三(α-乙酰丙酸乙酯)合铝、三(丙烯酰乙酸乙酯)合铝、乙氧基单(乙酰乙酸乙酯)单(乙酰乙酸异丙酯)合铝、乙氧基单(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合铝、双(乙酰乙酸乙酯)单(乙酰乙酸异丙酯)合铝、双(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合铝、三(丙二酸二乙酯)合铝、三(丙二酸二辛酯)合铝、三(甲基丙二酸二乙酯)合铝、三(苯基丙二酸二乙酯)合铝、三(硫代乙酰乙酸乙酯)合铝、三(2-乙酰苯酚)合铝(aluminum tris(2-acetyl phenolate))、三(2-(吡啶-2-基)苯酚)合铝等。
作为锆螯合物,可举出三乙氧基(2,4-戊二酮)合锆、三异丙氧基(2,4-戊二酮)合锆、三乙氧基(2,4-己二酮)合锆、三乙氧基(3,5-己二酮)合锆、三乙氧基苯甲酰丙酮合锆、三乙氧基乙酰乙酸甲酯合锆、三异丙氧基乙酰乙酸甲酯合锆、三乙氧基乙酰乙酸乙酯合锆、三乙氧基乙酰乙酸异丙酯合锆、三乙氧基乙酰乙酸叔丁酯合锆、三乙氧基丁酰乙酸乙酯合锆、三乙氧基苯甲酰乙酸乙酯合锆、二乙氧基双(2,4-戊二酮)合锆、二异丙氧基双(2,4-戊二酮)合锆、二乙氧基双(2,4-己二酮)合锆、二乙氧基双(3,5-己二酮)合锆、二乙氧基双(苯甲酰丙酮)合锆、二乙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合锆、二异丙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合锆、二乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)合锆、二乙氧基双(乙酰乙酸异丙酯)合锆、二乙氧基双(乙酰乙酸叔丁酯)合锆、二乙氧基双(丁酰乙酸乙酯)合锆、二乙氧基双(苯甲酰乙酸乙酯)合锆、乙氧基三(2,4-戊二酮)合锆、异丙氧基三(2,4-戊二酮)合锆、乙氧基三(2,4-己二酮)合锆、乙氧基三(3,5-己二酮)合锆、乙氧基三(苯甲酰丙酮)合锆、乙氧基三(乙酰乙酸甲酯)合锆、异丙氧基三(乙酰乙酸甲酯)合锆、乙氧基三(乙酰乙酸乙酯)合锆、乙氧基三(乙酰乙酸异丙酯)合锆、乙氧基三(乙酰乙酸叔丁酯)合锆、乙氧基三(丁酰乙酸乙酯)合锆、乙氧基三(苯甲酰乙酸乙酯)合锆、四(2,4-戊二酮)合锆、四(2,4-己二酮)合锆、四(3,5-己二酮)合锆、四(苯甲酰丙酮)合锆、四(2,6-二甲基-3,5-庚二酮)合锆、四(2,2,6-三甲基-3,5-庚二酮)合锆、四(乙酰乙酸甲酯)合锆、四(乙酰乙酸乙酯)合锆、四(乙酰乙酸异丙酯)合锆、四(乙酰乙酸叔丁酯)合锆、四(丁酰乙酸乙酯)合锆、四(2-甲基丙酰乙酸乙酯)合锆、四(苯甲酰乙酸乙酯)合锆、四(丙二酸二乙酯)合锆、四(甲基丙二酸二乙酯)合锆、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)单(乙酰乙酸异丙酯)合锆、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合锆、双(乙酰乙酸乙酯)双(乙酰乙酸异丙酯)合锆、三(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合锆等。
作为钛螯合物,可举出三乙氧基(2,4-戊二酮)合钛、三异丙氧基(2,4-戊二酮)合钛、三乙氧基(2,4-己二酮)合钛、三乙氧基(3,5-己二酮)合钛、三乙氧基苯甲酰丙酮合钛、三乙氧基乙酰乙酸甲酯合钛、三异丙氧基乙酰乙酸甲酯合钛、三乙氧基乙酰乙酸乙酯合钛、三乙氧基乙酰乙酸异丙酯合钛、三乙氧基乙酰乙酸叔丁酯合钛、三乙氧基丁酰乙酸乙酯合钛、三乙氧基苯甲酰乙酸乙酯合钛、二乙氧基双(2,4-戊二酮)合钛、二异丙氧基双(2,4-戊二酮)合钛、二乙氧基双(2,4-己二酮)合钛、二乙氧基双(3,5-己二酮)合钛、二乙氧基双(苯甲酰丙酮)合钛、二乙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合钛、二异丙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合钛、二乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二乙氧基双(乙酰乙酸异丙酯)合钛、二乙氧基双(乙酰乙酸叔丁酯)合钛、二乙氧基双(丁酰乙酸乙酯)合钛、二乙氧基双(苯甲酰乙酸乙酯)合钛、乙氧基三(2,4-戊二酮)合钛、异丙氧基三(2,4-戊二酮)合钛、乙氧基三(2,4-己二酮)合钛、乙氧基三(3,5-己二酮)合钛、乙氧基三(苯甲酰丙酮)合钛、乙氧基三(乙酰乙酸甲酯)合钛、异丙氧基三(乙酰乙酸甲酯)合钛、乙氧基三(乙酰乙酸乙酯)合钛、乙氧基三(乙酰乙酸异丙酯)合钛、乙氧基三(乙酰乙酸叔丁酯)合钛、乙氧基三(丁酰乙酸乙酯)合钛、乙氧基三(苯甲酰乙酸乙酯)合钛、四(2,4-戊二酮)合钛、四(2,4-己二酮)合钛、四(3,5-己二酮)合钛、四(苯甲酰丙酮)合钛、四(2,6-二甲基-3,5-庚二酮)合钛、四(2,2,6-三甲基-3,5-庚二酮)合钛、四(乙酰乙酸甲酯)合钛、四(乙酰乙酸乙酯)合钛、四(乙酰乙酸异丙酯)合钛、四(乙酰乙酸叔丁酯)合钛、四(丁酰乙酸乙酯)合钛、四(2-甲基丙酰乙酸乙酯)合钛、四(苯甲酰乙酸乙酯)合钛、四(丙二酸二乙酯)合钛、四(丙二酸二辛酯)合钛、四(甲基丙二酸二乙酯)合钛、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合钛、双(乙酰乙酸乙酯)双(乙酰乙酸异丙酯)合钛、三(乙酰乙酸乙酯)单(3,5-己二酮)合钛等。
作为铟螯合物,可举出二乙氧基(2,4-戊二酮)合铟、二异丙氧基(2,4-戊二酮)合铟、二乙氧基(2,4-己二酮)合铟、二乙氧基(3,5-己二酮)合铟、二乙氧基苯甲酰丙酮合铟、二乙氧基乙酰乙酸甲酯合铟、二异丙氧基乙酰乙酸甲酯合铟、二乙氧基乙酰乙酸乙酯合铟、二乙氧基乙酰乙酸异丙酯合铟、二乙氧基乙酰乙酸叔丁酯合铟、二乙氧基丁酰乙酸乙酯合铟、二乙氧基苯甲酰乙酸乙酯合铟、乙氧基双(2,4-戊二酮)合铟、异丙氧基双(2,4-戊二酮)合铟、乙氧基双(2,4-己二酮)合铟、乙氧基双(3,5-己二酮)合铟、乙氧基双(苯甲酰丙酮)合铟、乙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合铟、异丙氧基双(乙酰乙酸甲酯)合铟、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)合铟、乙氧基双(乙酰乙酸异丙酯)合铟、乙氧基双(乙酰乙酸叔丁酯)合铟、乙氧基双(丁酰乙酸乙酯)合铟、乙氧基双(苯甲酰乙酸乙酯)合铟、三(2,4-戊二酮)合铟、三(2,4-己二酮)合铟、三(3,5-己二酮)合铟、三(苯甲酰丙酮)合铟、三(2,6-二甲基-3,5-庚二酮)合铟、三(2,2,6-三甲基-3,5-庚二酮)合铟、三(乙酰乙酸甲酯)合铟、三(乙酰乙酸乙酯)合铟、三(乙酰乙酸异丙酯)合铟、三(乙酰乙酸叔丁酯)合铟、三(丁酰乙酸乙酯)合铟、三(2-甲基丙酰乙酸乙酯)合铟、三(苯甲酰乙酸乙酯)合铟、三(丙二酸二乙酯)合铟、三(丙二酸二辛酯)合铟、三(甲基丙二酸二乙酯)合铟等。
作为镁螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合镁、双(乙酰乙酸乙酯)合镁等。
作为铬螯合物,可举出三(2,4-戊二酮)合铬、三(乙酰乙酸乙酯)合铬等。
作为锰螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合锰(II)、双(乙酰乙酸乙酯)合锰(II)、三(2,4-戊二酮)合锰(III)、三(乙酰乙酸乙酯)锰合(III)等。
作为钴螯合物,可举出三(2,4-戊二酮)合钴、三(乙酰乙酸乙酯)合钴等。
作为镍螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合镍、双(乙酰乙酸乙酯)合镍等。
作为铜螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合铜、双(乙酰乙酸乙酯)合铜等。
作为锌螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合锌、双(乙酰乙酸乙酯)合锌等。
作为镓螯合物,可举出三(2,4-戊二酮)合镓、三(乙酰乙酸乙酯)合镓等。
作为钌螯合物,可举出三(2,4-戊二酮)合钌、三(乙酰乙酸乙酯)合钌等。
作为钯螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合钯、双(乙酰乙酸乙酯)合钯等。
作为铪螯合物,可举出四(2,4-戊二酮)合铪、四(乙酰乙酸乙酯)合铪等。
作为铂螯合物,可举出双(2,4-戊二酮)合铂、双(乙酰乙酸乙酯)合铂等。
(a)通式(1)表示的金属螯合物例如可通过以下方法得到。向金属醇盐中滴加规定量的配位体,然后通过加热回流使源自醇盐的醇成分馏出,由此可合成期望的金属螯合物。另外,通过依次滴加两种以上配位体,可得到具有不同配位体的金属螯合物。
相对于通式(1)表示的金属螯合物100重量份而言,组合物中的(a)重均分子量为1000以上的聚合物的含量优选为5~90重量份的范围。通过在该范围内,能够确保良好的成膜性,将组合物用于电介质层的情况下,能够抑制电容器的漏电流。
另外,大致而言,利用组合物(其含有重均分子量为1000以上的聚合物、溶剂及通式(1)表示的金属螯合物,并且,含有100重量份的通式(1)表示的金属螯合物以及5~90重量份的重均分子量为1000以上的聚合物),可形成栅极绝缘层,所述栅极绝缘层含有有机化合物(其具有硅与碳形成的键)和金属化合物(其具有金属原子与氧原子形成的键),并且,所述栅极绝缘层相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,含有10~180重量份的所述金属原子。
优选的是,大致而言,利用组合物(其含有100重量份的通式(1)表示的金属螯合物以及10~30重量份的重均分子量为1000以上的聚合物)形成栅极绝缘层,所述栅极绝缘层含有有机化合物(其具有硅与碳形成的键)和金属化合物(其具有金属原子与氧原子形成的键),并且,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,含有17~30重量份的所述金属原子。需要说明的是,组合物与电介质层中的原子含有比率的关系存在粗略的趋势,例如根据金属原子种类等的不同,并非一定满足上述关系。
本发明中使用的组合物优选含有四官能硅烷、或使四官能硅烷水解、缩合而得到的四官能硅烷低聚物(以下称为“四官能硅烷或四官能硅烷低聚物”)。通过含有四官能硅烷或四官能硅烷低聚物,能够以更低的温度形成高密度的膜。作为四官能硅烷,具体而言,可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等。作为四官能硅烷低聚物,具体而言,可举出Methyl Silicate 51、Methyl Silicate 53A、Ethyl Silicate40、Ethyl Silicate 48、EMS485(以上为商品名,COLCOAT CO.,LTD.制)、M Silicate 51(商品名,多摩化学工业(株)制)等。
本发明中使用的组合物可含有粒子。从绝缘膜的平坦性的观点考虑,粒子的粒径优选为100nm以下,进一步优选为50nm以下。所谓粒径,表示数均形式的平均粒径,将粒子干燥后烧成,对得到的粒子的比表面积进行测定后,假定粒子为球,根据比表面积求出平均粒径。使用的设备不受特别限制,可使用ASAP 2020(Micromeritics公司制)等。另外,从与聚硅氧烷的相容性的观点考虑,优选为溶胶状态。作为(e)粒子的具体例,可举出二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、钛酸钡粒子、氧化锆粒子、硫酸钡粒子等。
本发明中使用的组合物也可根据需要而含有光产酸剂、敏化剂、粘度调节剂、表面活性剂、稳定剂等。
电介质层可以是单层,也可以是多层。另外,可由多种电介质组合物形成一个层,也可层合多种电介质组合物形成多个电介质层。
(导电膜)
本发明的电容器中,一对导电膜中的至少一方含有导电体及有机化合物。通过含有导电体,导电膜作为电容器的电极发挥作用。通过含有有机化合物,导电膜的柔软性增加,在弯曲时与电介质层的密合性仍然良好。因此,电连接变得良好,能够得到低ESR的电容器。从进一步提高该效果的观点考虑,优选一对导电膜均含有导电体和有机化合物。
作为导电体,只要是一般而言能够用作电极的导电材料,则可以是任意的材料。具体而言,可举出例如,氧化锡、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化钌等导电性金属氧化物;
铂、金、银、铜、铁、锡、锌、铝、铟、铬、锂、钠、钾、铯、钙、镁、钯、钼、钨、无定形硅、多晶硅等金属、它们的合金;
碘化铜、硫化铜等无机导电性化合物;
聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸的络合物等导电性聚合物;以及
碳等,但不限于这些。
导电性聚合物优选通过碘等的掺杂等来提高导电率。这些电极材料可单独使用,也可将多种材料层合或混合而使用。
另外,从导电性的观点考虑,导电体优选为金、银、铜或铂的粒子。其中,从成本及稳定性的观点考虑,更优选银的粒子。另外,从减小涂布膜低温固化时的电阻率的观点考虑,进一步优选除了上述粒子以外还含有炭黑。
导电体的粒子的平均粒径优选为0.02μm以上且10μm以下,更优选为0.02μm以上且5μm以下,进一步优选为0.02μm以上且2μm以下。平均粒径为0.02μm以上时,粒子彼此接触的概率增大,可降低制得电极的比电阻值及断线概率。另外,平均粒径为10μm以下时,可提高电极的表面平滑度、图案精度、尺寸精度。
需要说明的是,所谓平均粒径如下计算得到:使用扫描电子显微镜(SEM),以10000倍的倍率观察电极的截面,测量从所得图像中随机选择的100个粒子的粒径长度,求出其平均值而计算得到。所谓粒径,在粒子的形状为球形的情况下,以其直径作为粒径。形状为球形以外的情况下,将针对某1个粒子观察到的最大宽度与最小宽度的平均值作为该粒子的粒径。
导电体的含量优选为导电膜的70~95重量%的范围内,更优选为80~90重量%。通过在该范围内,尤其在固化时的固化收缩中能够提高导电体彼此接触的概率,从而能够降低制得导电膜的比电阻值及断线概率。
作为有机化合物,不受特别限制,可举出感光性聚合物、感光性单体、感光性低聚物、非感光性聚合物、非感光性单体、非感光性低聚物、光聚合引发剂、增塑剂、均化剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂、颜料等。
作为感光性有机化合物,可举出感光性单体、感光性低聚物、感光性聚合物或光聚合引发剂等。此处,感光性单体、感光性低聚物及感光性聚合物中的所谓感光性,是指感光性单体、感光性低聚物或感光性聚合物在受到活性光线照射时引起光交联、光聚合等反应使得化学结构发生改变。
作为感光性单体,有具有活性的碳-碳不饱和双键的化合物。可举出具有乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基作为官能团的单官能及多官能化合物。从提高基于光反应的固化时的交联密度、提高图案形成性的方面考虑,特别优选使有机化合物中含有10~80质量%的选自多官能丙烯酸酯化合物及多官能甲基丙烯酸酯化合物中的化合物。作为具体的例子,可举出烯丙基化环己基二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、甲氧基化环己基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三丙三醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A-环氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、双酚A-环氧丙烷加成物的二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十三烷基酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、或用甲基丙烯酸类基团取代上述化合物中的部分或全部丙烯酸类基团而得到的化合物等。
作为感光性低聚物及感光性聚合物,优选使用具有活性的碳-碳双键的低聚物及聚合物。感光性低聚物及感光性聚合物可通过例如将丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、马来酸、富马酸、乙烯基乙酸或它们的酸酐等含有羧基的单体、以及甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、2-羟基丙烯酸酯等单体进行共聚而得到。作为向低聚物或聚合物导入活性的碳-碳不饱和双键的方法,可采用使具有缩水甘油基、异氰酸酯基的烯键式不饱和化合物、丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯或烯丙基氯、马来酸等羧酸与低聚物或聚合物中的巯基、氨基、羟基、羧基进行反应而制备的方法等。
从进一步提高抑制导电膜剥离的效果的观点考虑,感光性有机化合物优选含有具有氨基甲酸酯基的化合物。例如,所述低聚物或聚合物优选包含使在侧链具有羟基的低聚物或聚合物与具有异氰酸酯基的化合物反应而得到的氨基甲酸酯改性化合物。
这样的感光性低聚物或聚合物优选重均分子量(Mw)为2000~200000的范围内、数均分子量(Mn)为1000~50000的范围内,更优选Mw为5000~100000的范围内、Mn为1000~30000的范围内。通过使Mw、Mn为上述范围内,操作性良好,在光固化时能够得到均匀的固化性。
光聚合引发剂可根据光固化所使用的光源进行选择,可使用自由基型光聚合引发剂、阳离子型光聚合引发剂等。
作为自由基型光聚合引发剂,可举出二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基-苯基酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基-二苯基硫醚、烷基化二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、4-苯甲酰基-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基氧基)乙基]苯甲基溴化铵(日文为“(4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-ォキソ-2-プロペニルォキシ)ェチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド)”)、(4-苯甲酰基苄基)三甲基氯化铵、2-羟基-3-(4-苯甲酰基苯氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烯氯化铵一水盐、2-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2-羟基-3-(3,4-二甲基-9-氧代-9H-噻吨-2-基氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙基氯化铵、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基氧化膦、2,2’-双(邻氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2-联咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苯偶酰、9,10-菲醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲酯、六氟磷酸(1-)η5-环戊二烯基-η6-枯烯基-合铁(1+)、二苯基硫醚衍生物、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、4-苯甲酰基-4-甲基苯基酮、二苄酮、芴酮、2,3-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、苄基甲氧基乙基缩醛、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并环庚酮、亚甲基蒽酮、4-叠氮基亚苄叉基乙酰苯、2,6-双(对叠氮亚苄基)环己烷、2,6-双(对叠氮亚苄基)-4-甲基环己酮、2-苯基-1,2-丁二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、N-苯基甘氨酸、正丁基三苯基硼酸(1-)四丁基铵(+1)、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、N-苯基硫代吖啶酮、4,4-偶氮双异丁腈、苯并噻唑二硫化物、三苯基膦、四溴化碳、三溴苯砜、过氧化苯甲酰、以及曙红、亚甲蓝等光还原性的色素与抗坏血酸、三乙醇胺等还原剂的组合等、在近紫外区域具有吸收的阳离子染料与硼酸酯阴离子形成的络合物、利用近红外敏化色素敏化了的卤化银与还原剂的组合、二茂钛、铁芳烃络合物、有机过氧化物、六芳基联咪唑、N-苯基甘氨酸、二芳基碘鎓盐等自由基引发剂中的至少一种、以及根据需要添加的3-取代香豆素、花青染料、部花青染料、噻唑系色素、吡喃鎓盐系色素等敏化色素等。作为阳离子型光聚合引发剂,可举出碘鎓盐、锍盐、磷酸盐、锑酸盐等。另外,也可组合它们中的两种以上进行使用。
通过与光聚合引发剂一同使用敏化剂,能够提高灵敏度、扩大对于反应而言有效的波长范围。
作为敏化剂的具体例,可举出2,3-双(4-二乙基氨基亚苄基)环戊酮、2,6-双(4-二甲基氨基亚苄基)环己酮、2,6-双(4-二甲基氨基亚苄基)-4-甲基环己酮、4,4-双(二甲基氨基)查耳酮、4,4-双(二乙基氨基)查耳酮、对二甲基氨基亚肉桂基茚满酮、对二甲基氨基亚苄基茚满酮、2-(对二甲基氨基苯基亚乙烯基)异萘噻唑、1,3-双(4-二甲基氨基苯基亚乙烯基)异萘噻唑、1,3-双(4-二甲基氨基亚苄基)丙酮、1,3-羰基双(4-二乙基氨基亚苄基)丙酮、3,3-羰基双(7-二乙基氨基香豆素)、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、N-苯基-N-乙基乙醇胺、N-苯基乙醇胺、N-甲苯基二乙醇胺、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、二甲基氨基苯甲酸异戊酯、二乙基氨基苯甲酸异戊酯、苯甲酸(2-二甲基氨基)乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、3-苯基-5-苯甲酰基硫代四唑、1-苯基-5-乙氧基羰基硫代四唑等。另外,也可将它们组合两种以上进行使用。
(导电膜的制作方法)
上述这样的导电膜的制作方法没有特殊限制,可举出例如以下的方法。首先,使用旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法、喷墨法等已知技术在绝缘基板上涂布前述含有导电体、感光性有机化合物的糊剂,使用烘箱、热板、红外线等进行干燥,形成感光性导电膜。
对于绝缘基板而言,只要至少配置导电膜的面具有绝缘性,则可以是任意的材质。可优选使用例如硅晶片、玻璃、蓝宝石、氧化铝烧结体等无机材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚苯硫醚、聚对二甲苯等有机材料等的平滑基材。其中,从基材的挠性的观点考虑,优选玻璃化转变温度为200℃以下的材料,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选于50℃~300℃的范围干燥1分钟至数小时。接着,利用光刻法将干燥后的膜加工成与导电膜相对应的图案。作为曝光中使用的光源,优选使用水银灯的i射线(365nm)、h射线(405nm)、g射线(436nm)。
曝光后,通过使用显影液除去未曝光部,可得到期望的图案。作为实施碱显影时的显影液,优选四甲基氢氧化铵、二乙醇胺、二乙基氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、二乙胺、甲胺、二甲胺、乙酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基乙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、环己胺、乙二胺、己二胺等化合物的水溶液。另外,根据情况,可使用向它们的水溶液中单独添加或添加多种下述化合物得到的溶液作为显影液:N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯等极性溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯类、环戊酮、环己酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮类等。另外,可使用向这些碱性水溶液中添加表面活性剂得到的溶液作为显影液。作为实施有机显影时的显影液,可单独使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙酰基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺等极性溶剂,或使用上述极性溶剂与甲醇、乙醇、异丙醇、二甲苯、水、甲基卡必醇、乙基卡必醇等组合得到的混合溶液。
显影可通过在涂布膜面上喷涂显影液、浸渍于显影液中、或在浸渍的同时施以超声波等方法进行。
显影后,可施以利用水的冲洗处理。此处,也可向水中添加乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯类等进行冲洗处理。
接着,为了使导电性显现而将涂布膜固化。作为固化的方法,可举出利用烘箱、惰性气体烘箱、热板、红外线等的加热固化、真空固化、利用氙闪光灯的固化等。加热固化的情况下,固化温度优选为100~300℃的范围,更优选为100~200℃,进一步优选为120℃~180℃。通过使加热温度为120℃以上,可增大树脂的感光性有机化合物的体积收缩量,电阻率降低。
糊剂优选含有有机溶剂。通过使用有机溶剂,可对糊剂的粘度进行调节,能够提高涂布膜的表面平滑性。作为糊剂的优选粘度,为10~100Pa·s(使用布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计以3rpm测得的值)。更优选为10~50Pa·s。通过使糊剂的粘度在10~100Pa·s的范围内,即使在存在阶差时,被覆性仍然良好。糊剂的粘度小于10Pa·s时,由于受到导电粉末的沉降的影响而导致涂布不良、或产生在涂布时引起液体垂挂而使涂布面变得不均匀的问题。另外,若糊剂的粘度大于100Pa·s,则存在阶差时,被覆性在不良。
作为有机溶剂,没有特别限制,可举出例如甲基乙基酮、二氧杂环己烷、丙酮、环己酮、环戊酮、异丁醇、异丙醇、四氢呋喃、γ-丁内酯、溴苯、氯苯、二溴苯、二氯苯、溴苯甲酸、氯苯甲酸等、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯、2-甲基-2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、松油醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(Texanol)、苯甲醇、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等。这些有机溶剂可混合使用两种以上。
糊剂可使用分散机、混炼机等制作。作为其具体例,可举出三连辊、球磨机、行星式球磨机等,但不限于这些。
(电容器的制作方法)
电容器的制作方法没有特殊限制,包括以下的工序。
(1)使用导电糊剂在绝缘基板上形成感光性导电膜的工序,所述导电糊剂含有导电体和感光性有机化合物;
(2)利用光刻法将所述感光性导电膜加工成与电容器的导电膜相对应的图案的工序;
(3)涂布含有有机化合物(其含有硅原子与碳原子形成的键)的组合物并进行干燥,形成电介质层的工序。
作为工序(1),可举出例如下述方法:使用旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法、喷墨法等已知的技术在绝缘基板上涂布含有导电体和感光性有机化合物的导电糊剂,并使用烘箱、热板、红外线等进行干燥,形成感光性导电膜。
作为工序(2),可举出例如利用前述的导电膜的制作方法中的光刻法,将干燥后的膜加工成与电容器的下部电极相对应的图案的方法。此时,通过在导电糊剂中含有感光性有机化合物,容易进行微细的导电膜图案化,从而能够制作微细的电容器。
作为工序(3),可举出例如前述的电介质层的制作方法中,在电容器的下部电极上涂布有机化合物(其含有硅原子与碳原子形成的键)并干燥,形成电介质层的方法。然后,可利用已知的光刻法将形成的电介质层加工成任意的图案。另外,也可使用例如印刷转印法、喷墨法等涂布方法在电容器的下部电极上将有机化合物(其含有硅原子与碳原子形成的键)涂布成任意图案并干燥,形成电介质层。
接着,在电介质层的上部使用电阻加热蒸镀、电子束、溅射、镀层、CVD、离子镀涂布、喷墨及印刷等能够取得电导通的方法来制作电容器的上部电极,由此可制作电容器。
需要说明的是,从通过增加导电膜的柔软性来提高与电介质层的密合性的观点考虑,电容器的上部电极优选使用与下部电极同样的方法制作。
如此制得的电容器的特性可通过例如使用已知的方法测定电容器的静电电容、测定电介质层与导电膜的密合力来进行评价。静电电容大、且密合性强的电容器为特性良好的电容器。
本发明的电容器的漏电流被抑制,因此,在高电压的情况下也能进行驱动。即,本发明的电容器显现动作耐压高的特性。
<电路>
接下来,对包含本发明的电容器的电路进行说明。该电路在同一基板上至少由上述的电容器及晶体管形成,并且可根据需要而包含二极管、电阻元件、存储器元件。这些晶体管、二极管、电阻元件、存储器元件等只要是通常使用的部件即可,使用的材料、形状不受特别限制。其中,晶体管优选为在绝缘基板上具有栅极绝缘层、栅电极、半导体层、源电极及漏电极的场效应晶体管。此外,优选电容器的电介质层和晶体管的栅极绝缘层由同一材料形成。这是因为,材料种类减少,在同一工序中制作电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层,由此能够减少制造工序数量、降低成本。
电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层由同一材料形成,是指在电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层所含有的元素中,含有摩尔比率最高的元素是相同的。元素的种类和含有比率可利用X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱法(SIMS)等元素分析进行鉴定。
在同一工序中制作电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层时,以连续相的形式形成电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层的连接部。从降低制造成本的观点考虑,这些部件优选以成为连续相的方式形成。电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层为连续相,是指它们的图案成为一体,在连接部处不存在连接界面。通过使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对连接部的截面进行观察,可确认电容器的电介质层及晶体管的栅极绝缘层的连接部为连续相的情况。
<无线通讯装置>
接下来,对包含本发明的电容器的无线通讯装置进行说明。该无线通讯装置是例如RFID那样的、通过由RFID标签接收从装载于读写器上的天线发送的载波来进行电通讯的装置。
具体的动作为,由RFID标签的天线接收从例如装载于读写器上的天线发送的无线信号。RFID标签根据接收到的命令执行动作。然后,从RFID标签的天线以无线信号形式向读写器的天线发送响应命令的结果应答。需要说明的是,响应命令的动作至少通过已知的解调电路、动作控制逻辑电路、调制电路执行。
本发明的无线通讯装置至少具有上述的电容器、晶体管和天线。作为更具体的构成,可举出例如下述无线通讯装置:输入交流信号的端子与输出端子的一方电连接,输出端子的另一方与上述包含电容器和晶体管的解调电路、动作控制逻辑电路、调制电路电连接,所述交流信号为所述天线接收的信号。
输入端子、输出端子、天线及晶体管只要是通常使用的部件即可,使用的材料、形状不受特别限制。另外,对于将它们各自进行电连接的材料而言,只要是可常规使用的导电材料,则可以是任意的材料。连接方法只要能够取得电导通,则可以是任何方法,连接部可以是任意的宽度、厚度。
实施例
以下,基于实施例更具体地说明本发明。需要说明的是,本发明不限于下述实施例。基于以下的(1)~(3)说明实施例中的各评价方法。
(1)重均分子量测定
在用孔径为0.45μm的膜滤器过滤试样后,使用GPC(GELPERMEATIONCHROMATOGRAPHY:凝胶渗透色谱,TOSOH(株)制HLC-8220GPC)(展开溶剂:四氢呋喃,展开速度:0.4ml/分钟),通过聚苯乙烯换算求出聚合物的重均分子量。
(2)元素分析
在超高真空中向作为测定对象的膜照射软X射线,利用检测从表面释放的光电子的X射线光电子能谱(PHI公司制QuanteraSXM)对膜中的元素信息、元素量进行分析。由分析得到的各元素量比算出各元素的重量,求出在以硅原子和碳原子的总量作为100重量份时含有的金属原子重量。
(3)电容器的电介质层与导电膜的密合性评价
参考图5进行说明。针对形成有电容器的基板101,在形成有电容器的面上的中央部固定直径为30mm的金属圆柱100,沿着该圆柱,以圆柱的包角为0°(试样为平面的状态)的状态放置(参见图5A),并在与圆柱的包角成为180°(基于圆柱折返的状态)的范围(参见图5B)内进行弯曲动作。关于耐弯曲性,用光学显微镜观察弯曲动作前后的电容器图案,确认有无剥离、缺损,基于以下基准进行评价。
A(极其良好):重复500次弯曲动作,仍然未见剥离、缺损。
B(良好):重复300次弯曲动作,仍然未见剥离、缺损。
C(可):重复100次弯曲动作,仍然未见剥离、缺损。
D(不可):在重复小于100次弯曲动作的情况下,观察到剥离、缺损。
合成例1:化合物P1(感光性聚合物)
共聚比率(重量基准):丙烯酸乙酯(以下称为“EA”)/甲基丙烯酸2-乙基己酯(以下称为“2-EHMA”)/苯乙烯(以下称为“St”)/甲基丙烯酸缩水甘油酯(以下称为“GMA”)/丙烯酸(以下称为“AA”)=20/40/20/5/15。
在氮气氛的反应容器中装入150g二乙二醇单乙醚乙酸酯(以下称为“DMEA”),使用油浴升温至80℃。经1小时向其中滴加包含20g的EA、40g的2-EHMA、20g的St、15g的AA、0.8g的2,2’-偶氮双异丁腈及10g的DMEA的混合物。滴加结束后,进一步进行6小时聚合反应。然后,添加1g对苯二酚单甲醚,停止聚合反应。接下来,经0.5小时滴加包含5g的GMA、1g三乙基苄基氯化铵及10g的DMEA的混合物。滴加结束后,进一步进行2小时加成反应。用甲醇对得到的反应溶液进行纯化,从而将未反应的杂质除去,进一步进行24小时真空干燥,由此得到化合物P1。
合成例2:化合物P2(感光性聚合物)
共聚比率(重量基准):二官能环氧丙烯酸酯单体(Epoxy Ester 3002A;共荣社化学(株)制)/二官能环氧丙烯酸酯单体(Epoxy Ester 70PA;共荣社化学(株)制)/GMA/St/AA=20/40/5/20/15。
在氮气氛的反应容器中装入150g二乙二醇单乙醚乙酸酯(以下称为“DMEA”),使用油浴升温至80℃。经1小时向其中滴加包含20g的Epoxy Ester 3002A、40g的Epoxy Ester70PA、20g的St、15g的AA、0.8g的2,2’-偶氮双异丁腈及10 g的DMEA的混合物。滴加结束后,进一步进行6小时聚合反应。然后,添加1g对苯二酚单甲醚,停止聚合反应。接下来,经0.5小时滴加包含5g的GMA、1g三乙基苄基氯化铵及10g的DMEA的混合物。滴加结束后,进一步进行2小时加成反应。用甲醇对得到的反应溶液进行纯化,从而将未反应的杂质除去,进一步进行24小时真空干燥,由此得到化合物P2。
合成例3:化合物P3(感光性聚合物(化合物P2的氨基甲酸酯改性化合物))
在氮气氛的反应容器中装100g二乙二醇单乙醚乙酸酯(以下称为“DMEA”),使用油浴升温至80℃。经1小时向其中滴加包含10g感光性成分P2、3.5g异氰酸正己酯及10g的DMEA的混合物。滴加结束后,进一步进行3小时反应。用甲醇对得到的反应溶液进行纯化,从而将未反应的杂质除去,进一步进行24小时真空干燥,由此得到具有氨基甲酸酯键的化合物P3。
制备例1:导电糊剂A
在100ml洁净的瓶子中填充16g化合物P1、4g化合物P3、4g光聚合引发剂OXE-01(BASF JAPAN LTD.制)、0.6g产酸剂SI-110(三新化学工业株式会社制)、10g的γ-丁内酯(三菱瓦斯化学株式会社制),用自转-公转真空混合机“Awatori Rentaro(日文:あわとり綀太郎)”(注册商标)(ARE-310;(株)THINKY制)进行混合,得到46.6g感光性树脂溶液(固态成分为78.5重量%)。将8.0g得到的感光性树脂溶液与42.0g平均粒径为2μm的Ag粒子混合,使用三连辊“EXAKT M-50”(商品名,EXAKT公司制)进行混炼,得到50g感光性导电糊剂A。
制备例2:导电糊剂B
除了使用平均粒径为0.2μm的Ag粒子以外,通过与制备例1同样的方法,得到感光性导电糊剂B。
表1中示出了制备例1~2中得到的导电糊剂的组成。
组合物的制作例1:电介质材料溶液A
将61.29g(0.45摩尔)甲基三甲氧基硅烷、12.31g(0.05摩尔)2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、及99.15g(0.5摩尔)苯基三甲氧基硅烷溶解于203.36g丙二醇单丁醚(沸点为170℃)中,一边搅拌一边向其中加入54.90g水、0.864g磷酸。将得到的溶液于浴温105℃加热2小时,使内温升温至90℃,馏出主要包含副产物甲醇的成分。接着,于浴温130℃加热2.0小时,使内温升温至118℃,馏出主要包含水和丙二醇单丁醚的成分,然后冷却至室温,得到固态成分浓度为26.0重量%的聚硅氧烷溶液A。得到的聚硅氧烷的重均分子量为6000。
量取10g得到的聚硅氧烷溶液A,将其与0.13g双(乙酰乙酸乙酯)单(2,4-戊二酮)合铝(商品名为“Alumichelate D”,Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制,以下称为Alumichelate D)和54.4g丙二醇单乙醚乙酸酯(以下称为PGMEA)混合,于室温搅拌2小时,得到电介质材料溶液A。该溶液中的上述聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为2000重量份。在大气中室温保存电介质材料溶液A,结果,经过1个月也未观察到析出物,其是稳定的。
组合物的制作例2:电介质材料溶液B
使聚硅氧烷溶液A为2.5g,使用13g三(2,4-戊二酮)合铟(和光纯药工业(株)制)代替Alumichelate D,使PGMEA为49.8g,除此以外,与电介质材料溶液A同样地操作,得到电介质材料溶液B。该溶液中的上述聚合物的含量相对于三(2,4-戊二酮)合铟100重量份而言为5重量份。
组合物的制作例3:电介质材料溶液C
除了使Alumichelate D为13g、PGMEA为42g以外,与电介质材料溶液A同样地操作,得到电介质材料溶液C。该溶液中的上述聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为20重量份。
组合物的制作例4:电介质材料溶液D
除了使聚硅氧烷溶液A为2.5g、Alumichelate D为13g、PGMEA为49.5g以外,与电介质材料溶液A同样地操作,得到电介质材料溶液D。该溶液中的上述聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为5重量份。
组合物的制作例5:电介质材料溶液E
使用5.2g四(2,4-戊二酮)合钛(商品名为“ORGATIX TC-401”,Matsumoto FineChemical Co.Ltd.制)代替Alumichelate D,使PEGMEA为49.8g,除此以外,与电介质材料溶液A同样地操作,得到电介质材料溶液E。该溶液中的上述聚合物的含量相对于四(2,4-戊二酮)合锆100重量份而言为50重量份。
组合物的制作例6:电介质材料溶液F
除了使用5.2g三(2,4-戊二酮)合铟(和光纯药工业(株)制)代替四(2,4-戊二酮)合钛以外,与电介质材料溶液E同样地操作,得到电介质材料溶液F。该溶液中的上述聚合物的含量相对于三(2,4-戊二酮)合铟100重量份而言为50重量份。
组合物的制作例7:电介质材料溶液G
除了使用5.2g的Alumichelate D代替四(2,4-戊二酮)合钛以外,与电介质材料溶液E同样地操作,得到电介质材料溶液G。该溶液中的上述聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为50重量份。
组合物的制作例8:电介质材料溶液H
除了使Alumichelate D为13g、PGMEA为49.5g以外,与电介质材料溶液A同样地操作,得到电介质材料溶液H。该溶液中的上述聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为87重量份。
组合物的制作例9:电介质材料溶液I
将66.7g(0.49摩尔)甲基三甲氧基硅烷、2.36g(0.01摩尔)γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、99.2g(0.5摩尔)苯基三甲氧基硅烷溶解于471.1g丙二醇单甲醚(沸点为121℃)中,一边搅拌一边向其中加入54.2g水、0.85g磷酸。将得到的溶液于浴温105℃加热2小时,使内温升温至90℃,馏出主要包含副产物甲醇的成分。接着,于浴温115℃加热4小时,使内温升温至118℃,馏出主要包含水和丙二醇单甲醚的成分,然后冷却至室温,得到固态成分浓度为40.0重量%的聚硅氧烷溶液B。得到的聚硅氧烷的重均分子量为9000。
量取10g得到的聚硅氧烷溶液B,与13g的Alumichelate D和52.5g丙二醇单叔丁醚(沸点为143℃)混合,于室温搅拌2小时,得到电介质材料溶液I。该溶液中的聚合物的含量相对于Alumichelate D 100重量份而言为20重量份。
组合物的制作例10:电介质材料溶液J
作为聚合物,将下述2.6g的SPCR-69X(商品名,昭和电工(株)制,重均分子量为15000)、13g的Alumichelate D、49.4g的PGMEA混合,于室温搅拌2小时,得到电介质材料溶液J。
[化学式1]
组合物的制作例11:电介质材料溶液K
除了使用Ethyl Silicate 48(商品名,COLCOAT CO.,LTD.制,重均分子量为1500)代替聚硅氧烷溶液A以外,与电介质材料溶液C同样操作,制作电介质材料溶液K。
实施例1
制作了图1所示的电容器。在膜厚为50μm的PET膜上,通过丝网印刷来涂布导电糊剂A,在干燥烘箱中于100℃预烘焙10分钟。然后,使用曝光装置“PEM-8M”(商品名,UnionOptical Co.,LTD.制)曝光后,在0.5%Na2CO3溶液中浸渍30秒进行显影,用超纯水冲洗后,在干燥烘箱中于140℃固化30分钟,形成导电膜1。导电膜1的面积为0.01mm2。接着,在形成有导电膜1的PET膜上旋涂(2000rpm×20秒)上述电介质材料溶液A,于120℃热处理5分钟,然后再次旋涂(2000rpm×20秒)电介质材料溶液A,在氮气流下于200℃热处理30分钟,由此形成膜厚为0.2μm的电介质层。接着,在其上旋涂(1000rpm×20秒)光致抗蚀剂(商品名为“LC100-10cP”,Rohm and Haas(株)制),于100℃加热干燥10分钟。使用曝光装置“PEM-8M”,隔着掩模对制得的光致抗蚀剂膜进行图案曝光,然后使用2.38重量%的四甲基氢氧化铵水溶液即ELM-D(商品名,三菱瓦斯化学(株)制)淋浴70秒进行显影,用超纯水冲洗。然后,使用SEA-1(商品名,关东化学(株)制)蚀刻处理1分钟后,用水洗涤30秒。在AZ Remover 100(商品名,AZ Electronic Materials(株)制)中浸渍5分钟并剥离抗蚀剂,形成电介质层3。接着,通过丝网印刷来涂布导电糊剂A,在干燥烘箱于100℃预烘焙10分钟。然后,使用曝光装置“PEM-8M”进行曝光后,在0.5%Na2CO3溶液中浸渍30秒进行显影,用超纯水冲洗后,在干燥烘箱中于140℃固化30分钟,形成导电膜2。
接着,使用LCR表879B型(B&K Precision制)测定上述电容器的ESR及静电电容。进而,使用半导体特性评价系统4200-SCS型(Keithley Instruments(株)制)测定电容器的漏电流(施加25V后5分钟后)。并且,通过弯曲对电容器的电介质层与导电膜的密合性进行评价。并且,利用X射线光电子能谱法对此时的电介质层进行分析,结果,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,铝原子为2.5重量份。
实施例2~11
在表2所示的条件下,与实施例1同样地操作,制作电容器。针对得到的电容器,对ESR、静电电容、漏电流以及电介质层与导电膜的密合性进行了评价。
实施例12
在形成有导电膜1的PET膜上旋涂(500rpm×20秒)电介质材料溶液D,于120℃热处理5分钟后,再次旋涂(500rpm×20秒)电介质材料溶液D,在氮气流下于200℃热处理30分钟,由此形成膜厚为4.1μm的电介质层,除此以外,通过与实施例1同样的方法制作电容器。针对得到的电容器,对ESR、静电电容、漏电流以及电介质层与导电膜的密合性进行了评价。
实施例13
在膜厚为50μm的PET膜上,利用电阻加热法,通过掩模真空蒸镀铬5nm及银150nm,形成导电膜1。然后,与实施例4同样地操作,形成电介质层3、导电膜2,制作电容器。针对得到的电容器,对ESR、静电电容、漏电流以及电介质层与导电膜的密合性进行了评价。
比较例1
在膜厚为50μm的PET膜上,利用电阻加热法,通过掩模真空蒸镀铬5nm及银150nm,形成导电膜1。然后,与实施例3同样地操作,形成电介质层3。然后,再次利用电阻加热法,通过掩模真空蒸镀银150nm,形成导电膜2,制作电容器。针对得到的电容器,对ESR、静电电容、漏电流以及电介质层与导电膜的密合性进行了评价。
比较例2
在表2所示的条件下,与实施例1同样地操作,制作电容器。针对得到的电容器,对ESR、静电电容、漏电流以及电介质层与导电膜的密合性进行了评价。
各实施例及比较例中使用的电介质材料溶液的组成及电容器的构成示于表2,评价结果示于表3。
附图标记说明
1 导电膜
2 导电膜
3 电介质层
10 基板
100 金属圆柱
101 天线基板

Claims (16)

1.电容器,其特征在于,所述电容器是至少具备一对导电膜、和设置于所述一对导电膜之间的电介质层的电容器,所述电介质层含有有机化合物和金属化合物,所述一对导电膜中至少一方的导电膜含有金属和有机化合物。
2.如权利要求1所述的电容器,其中,所述电介质层中的有机化合物具有硅原子与碳原子形成的键。
3.如权利要求1或2所述的电容器,其中,所述电介质层中的金属化合物包含具有金属原子与氧原子形成的键的金属化合物。
4.如权利要求3所述的电容器,其中,相对于碳原子和硅原子的总量100重量份而言,所述电介质层含有10~180重量份的金属原子。
5.如权利要求3或4所述的电容器,其中,所述金属原子为铝。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电容器,其中,所述电介质层的膜厚为0.1μm~5μm。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电容器,其中,所述导电膜中的有机化合物具有氨基甲酸酯基。
8.电路,其至少具有:
权利要求1~7中任一项所述的电容器,以及晶体管。
9.如权利要求8所述的电路,其中,晶体管具备栅极绝缘层,所述栅极绝缘层和所述电介质层为同一材料。
10.电容器的制造方法,其至少包括以下工序:
(1)使用导电糊剂在绝缘基板上形成感光性导电膜的工序,所述导电糊剂含有导电体和感光性有机化合物;
(2)利用光刻法将所述感光性导电膜加工成与电容器的导电膜相对应的图案的工序;
(3)涂布含有有机化合物和金属化合物的组合物并进行干燥,形成电介质层的工序。
11.如权利要求10所述的电容器的制造方法,其中,所述组合物含有具有硅原子与碳原子形成的键的化合物。
12.如权利要求10或11所述的电容器的制造方法,其中,所述组合物是含有重均分子量为1000以上的聚合物的组合物。
13.权利要求10~12中任一项所述的电容器的制造方法,其中,所述组合物是进一步含有通式(1)表示的金属螯合物的组合物,
R1 xM(OR2)y-x (1)
R1表示1价的二齿配位体,R1存在多个时,各R1可以相同也可以不同;R2表示氢原子、烷基、酰基或芳基,R2存在多个时,各R2可以相同也可以不同;M表示y价的金属原子;y为1~6;x表示1~y的整数。
14.如权利要求13所述的电容器的制造方法,其中,所述组合物含有100重量份的通式(1)表示的金属螯合物以及5~90重量份的重均分子量为1000以上的聚合物。
15.电路的制造方法,其至少包括以下工序:
(1)在绝缘基板上形成下述部件的工序:电容器的下部电极;晶体管的栅电极或源/漏电极;
(2)涂布含有有机化合物和金属化合物的组合物并干燥,同时形成电容器的电介质层和晶体管的栅极绝缘层的工序。
16.无线通讯装置,其至少具有:
权利要求1~7中任一项所述的电容器,以及
晶体管和天线图案。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10112216A (ja) * 1996-08-09 1998-04-28 Toray Ind Inc 感光性導電ペースト、それを用いた電極およびその製造方法
US6156237A (en) * 1999-03-25 2000-12-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and circuit substrate formed by use of the paste
JP2006309202A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Toray Ind Inc 感光性樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
WO2010114301A2 (ko) * 2009-03-31 2010-10-07 주식회사 잉크테크 박막 캐패시터의 제조 방법
CN101970572A (zh) * 2007-08-09 2011-02-09 积水化学工业株式会社 光固化性组合物
CN103193477A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 三菱综合材料株式会社 介电薄膜形成用组合物、介电薄膜的形成方法及介电薄膜
WO2014142105A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 東レ株式会社 電界効果型トランジスタ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0520924A (ja) * 1991-07-08 1993-01-29 Olympus Optical Co Ltd 有機誘電体ペーストおよびその製造方法
KR100277382B1 (ko) * 1995-08-18 2001-01-15 사토 히로시 다층전자부품
JP4021021B2 (ja) * 1997-10-21 2007-12-12 株式会社大紀アルミニウム工業所 アルミニウム残灰からセラミック製品を製造する方法
JP2005280287A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Tokai Aluminum Foil Co Ltd 共振ラベル用積層材の製造法
US20070232734A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Karthikeyan Kanakarajan Polyimide based compositions useful in high frequency circuitry applications and methods relating thereto
JP5109553B2 (ja) * 2006-09-27 2012-12-26 東レ株式会社 感光性樹脂組成物およびそれを用いた誘電体組成物、半導体装置
KR100829539B1 (ko) * 2007-04-13 2008-05-16 삼성전자주식회사 박막 제조 방법, 이를 이용한 게이트 구조물 및 커패시터의제조 방법
WO2009049264A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Kovio, Inc. Wireless devices including printed integrated circuitry and methods for manufacturing and using the same
US20090230363A1 (en) * 2007-11-14 2009-09-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Polymer composite
EP2491586B1 (en) * 2009-10-21 2019-11-20 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Semiconductor device
US10457807B2 (en) * 2015-06-11 2019-10-29 Kyocera Corporation Composite resin material, dielectric film, and film capacitor and combination type capacitor employing same, inverter, and electric vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10112216A (ja) * 1996-08-09 1998-04-28 Toray Ind Inc 感光性導電ペースト、それを用いた電極およびその製造方法
US6156237A (en) * 1999-03-25 2000-12-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and circuit substrate formed by use of the paste
JP2006309202A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Toray Ind Inc 感光性樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
CN101970572A (zh) * 2007-08-09 2011-02-09 积水化学工业株式会社 光固化性组合物
WO2010114301A2 (ko) * 2009-03-31 2010-10-07 주식회사 잉크테크 박막 캐패시터의 제조 방법
CN103193477A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 三菱综合材料株式会社 介电薄膜形成用组合物、介电薄膜的形成方法及介电薄膜
WO2014142105A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 東レ株式会社 電界効果型トランジスタ

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