CN109155200A - 电容器和电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电容器，具有阳极、氧化层、电介质层和阴极。氧化层位于阳极与电介质层之间。阳极由Zr合金(ZrM：且M为能够在电解液中形成氧化皮膜的金属元素)形成。氧化层包含具有六方最密堆积结构的ZrM的复合氧化物((ZrM)O_Y：且Y<2)。电介质层包含ZrM的复合氧化物((ZrM)O₂)。

Description

电容器和电容器的制造方法

技术领域

本发明涉及具有由Zr(锆)合金形成的阳极的电容器。

背景技术

Al(铝)、Ta(钽)、Nb(铌)等阀金属(valve metals)可用作电解电容器(电容器)的阳极的材料。一般在由这些金属材料制作阳极时，在金属材料上会形成由阳极氧化皮膜形成的电介质层。例如，在非专利文献1和专利文献1中具体地公开了具有这样的阳极的电容器。

在非专利文献1中，作为这些电容器的代表例，解说了铝电容器和钽电容器2种电容器。其中，钽电容器与铝电容器相比，具有小型且高容量的特征。因此，在现状下钽电容器广泛地使用于电子设备等。然而，钽是稀有金属，因此原料价格高。除此以外，原料产地也受限制，从稳定的材料供给的观点出发，存在有一定问题。因此，需要代替钽的金属材料。在专利文献1中，作为代替钽的金属材料，公开了具有由铌形成的阳极的铌电容器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-342603号公报。

非专利文献

非专利文献1：松田好晴、逢坂哲弥、佐藤祐一代表编辑，“电容器便览”，丸善株式会社，2009年1月30日、p.43-106。

发明内容

发明要解决的问题

铌的阳极氧化皮膜(电介质层)由于晶化因此在使用时特性容易劣化。因为这样的理由，所以铌电容器尚未普及。即，尚未提供代替钽电容器的电容器。

因此，本发明的目的在于提供代替钽电容器的新电容器。

用于解决问题的方案

本发明一方面是提供具有阳极、氧化层、电介质层和阴极的电容器。上述氧化层位于上述阳极与上述电介质层之间。上述阳极由Zr合金(ZrM：且M为能够在电解液中形成氧化皮膜的金属元素)形成。上述氧化层包含具有六方最密堆积结构的ZrM的复合氧化物((ZrM)O_Y：且Y&lt;2)。上述电介质层包含ZrM的复合氧化物((ZrM)O₂)。

本发明的另一方面是提供具有阳极、氧化层、电介质层和阴极的电容器的制造方法。该制造方法具有准备步骤、预氧化步骤、扩散步骤、氧化步骤以及组装步骤。在上述准备步骤中，准备由Zr合金(ZrM：且M为金属元素)形成的起始材料。在上述预氧化步骤中，将一级氧化层形成于上述起始材料，由此制作包含由上述Zr合金形成的合金层和上述一级氧化层的第1中间体。在上述扩散步骤中，将上述第1中间体进行热处理而使上述一级氧化层所包含的氧扩散至上述合金层的内部，由此制作包含二级氧化层和上述阳极的第2中间体。在此，上述二级氧化层由上述一级氧化层、以及上述合金层中的氧扩散到的部位形成，上述阳极由上述合金层中的氧未扩散到的部位形成。在上述氧化步骤中，通过在电解液中对上述第2中间体施加电压，从而使上述二级氧化层的一部分进行阳极氧化，由此形成由上述二级氧化层中的被进行了阳极氧化的部位形成的上述电介质层、以及由上述二级氧化层中的未被进行了阳极氧化的部位形成的上述氧化层。在上述组装步骤中，将上述阳极、上述氧化层和上述电介质层与上述阴极组装。

发明效果

通常氧容易固溶于Zr合金。因此，在由Zr合金形成的阳极形成阳极氧化皮膜(电介质层)的情况下，电介质层中的氧扩散至阳极，由此，在使用时电介质层的特性容易劣化。另一方面，根据本发明，在由Zr合金形成的阳极、与包含Zr合金的氧化物的电介质层之间，设置有包含Zr合金的低级氧化物的氧化层。通过该结构，从而能够防止电介质层所包含的氧的扩散、防止电介质层的特性的劣化。基于本发明的电容器能够用作代替钽电容器的新电容器。

参考附图并对下述的最优实施方式的说明进行研究，从而可正确地理解本发明的目的，并且更完全地理解其构成。

附图说明

图1为示意性地示出本发明的实施方式的电容器的剖面图。

图2为示意性地示出图1的电容器的阳极结构体(阳极、氧化层和电介质层)的结构的图。将阴极相对于电介质层的位置用虚线描画。

图3为图2的电介质层的HR(High Resolution)-TEM(Transmission ElectronMicroscope)图像。

图4为图2的电介质层的电子衍射图像。

图5为施加200℃的热处理后的图4的电介质层的电子衍射图像。

图6为示出图1的电容器的制造步骤的图。

图7为示出用于形成图2的阳极、氧化层和电介质层的起始材料(Zr合金)的结构的图。

图8为示出将图7的Zr合金材料预氧化而形成的第1中间体的结构的图。

图9为示出图8的第1中间体的氧浓度的图表。

图10为示出对图8的第1中间体施加热处理而形成的第2中间体的结构的图。

图11为示出图10的第2中间体的氧浓度的图表。

图12为示出使图10的第2中间体进行了阳极氧化而形成的阳极结构体(阳极、氧化层和电介质层)的结构的图。

图13为示出图12的阳极结构体的氧浓度的图表。

图14为示出图8的第1中间体的变形例的氧浓度的图表。

图15为示出图10的第2中间体的变形例的氧浓度的图表。

图16为示出图12的阳极结构体的变形例的图。

图17为示出图16的阳极结构体的氧浓度的图表。

具体实施方式

对于本发明，能够以多样的变形、各种方式而实现，作为其的一个例子，以下对图例所示的特定的实施方式进行详细的说明。图例和实施方式并不将本发明限定于在此公开的特定的方式，在所附的请求的范围中所明示的范围内进行的所有的变形例、等同物和替代例均包含在本发明中。

当参考图1时，本发明的实施方式的电容器10为具有由Zr合金形成的阳极结构体20的固体电解电容器。本实施方式的Zr合金为在作为主成分的Zr(锆)中加入了Ti(钛)的二元合金(ZrTi)。但是，本发明不限于此。本发明的Zr合金只要包含Zr和能够在电解液中形成氧化皮膜的金属元素M即可。金属元素M优选为选自例如Ti、Al(铝)、Si(硅)中的至少1种元素。

电容器10除阳极结构体20之外，还具有阴极60和引线70。阳极结构体20由阳极30、氧化层40、以及电介质层50构成，阴极60由银糊层62、碳层64、以及导电性高分子层66构成。即，电容器10具有阳极30、氧化层40、电介质层50、银糊层62、碳层64、导电性高分子层66、以及引线70。

在本实施方式中，阴极60在电介质层50的整个侧面和整个下面形成。详细而言，由聚噻吩等导电性聚合物形成的导电性高分子层66从外侧覆盖电介质层50。进而，碳层64从外侧覆盖导电性高分子层66，银糊层62从外侧覆盖碳层64。引线70由锆等导电体形成。引线70埋设于阳极30，沿规定方向(图1中的上下方向)延伸。但是，本发明不限定于此。阴极60只要作为电容器10的阴极而发挥功能，可以具有任意的结构。同样地，引线70只要作为电容器10的阳极引线而发挥功能，可以具有任意的结构。

当参考图1和图2时，在阳极结构体20中氧化层40从外侧覆盖阳极30，电介质层50从外层覆盖氧化层40。即，氧化层40位于阳极30与电介质层50之间。阳极30由Zr合金(ZrM)形成。如上述那样，M为能够在电解液中形成氧化皮膜的金属元素，在本实施方式中为Ti。此外，如后述那样，氧化层40和电介质层50分别将Zr合金(ZrM)作为起始材料而形成。因此，阳极30、氧化层40和电介质层50分别包含Zr和金属元素M。在阳极30、氧化层40和电介质层50的各自中，Zr的含有率(质量％)比金属元素M的含有率(质量％)大。

以下，对电容器10的制造方法进行说明，并且对电容器10的阳极结构体20的结构进行说明。在以下的说明中，金属元素M为Ti，Zr合金为二元合金(ZrTi)。但是，以下的说明对至少包含1种金属元素M的Zr合金(ZrM)也同样成立。换言之，在以下的说明中能够将Ti换读作金属元素M。

当参考图6时，电容器10历经step1(准备步骤)、step2(预氧化步骤)、step3(扩散步骤)、step4(氧化步骤)和step6(组装步骤)而制造。换言之，电容器10的制造方法具有准备步骤、预氧化步骤、扩散步骤、氧化步骤、组装步骤。但是，本发明不限于此。例如电容器10的制造方法也可以具有继氧化步骤之后的晶化步骤(step5)。换言之，可以在进行继氧化步骤之后的晶化步骤后，进行组装步骤。

当参考图6和图7时，在准备步骤中，准备由Zr合金(ZrTi)形成的起始材料22。在起始材料22中的Zr的含有率(质量％)比Ti的含有率(质量％)大。例如，在起始材料22中，包含67质量％的Zr，包含33质量％的Ti。此外，起始材料22仅由Zr和Ti一样分布的合金层32构成。在起始材料22中，ZrTi具有六方最密堆积结构。起始材料22能够使O(氧)固溶于六方最密堆积结构的晶格间。这样的起始材料22能够通过将Zr和Ti溶解而混合等公知的各种各样的方法而制作。

当参考图6至图8时，在预氧化步骤中，将一级氧化层44形成于起始材料22(合金层32)，由此，制作第1中间体24。第1中间体24包含合金层34、以及将合金层34的表面覆盖的一级氧化层44。

合金层34由Zr合金(ZrTi)形成。一级氧化层44由ZrTi的复合氧化物形成。该复合氧化物将具有无定形结构的(ZrTi)O₂作为主体。此外，在如上述那样起始材料22包含小于50质量％的Ti的情况下，也可形成具有正方晶结构的(ZrTi)O₂。即，该复合氧化物包含具有正方晶结构的(ZrTi)O₂。

预氧化步骤可通过例如在电解液中对起始材料22施加规定电压而进行。例如，首先将起始材料22和由铂板等形成的对电极浸渍于由硼酸铵等的水溶液形成的电解液中。接下来，对起始材料22仅以规定时间施加25～150V的规定电压，使起始材料22的表层进行阳极氧化，形成一级氧化层44。此时，规定电压越高，一级氧化层44的厚度(T1)越厚。此外，规定时间越长，厚度(T1)越厚。通过调节规定电压和规定时间，从而可得到如图8示出那样例如厚度(T1)160nm的一级氧化层44。

当参考图8和图9时，通过预氧化步骤而形成的一级氧化层44包含大量的氧。另一方面，合金层34几乎不包含氧。详细而言，一级氧化层44的氧浓度(at％)与一级氧化层44的自表面起的深度无关，几乎为恒定。更具体而言，一级氧化层44的氧浓度能够高至氧的固溶界限值(例如20at％)。另一方面，合金层34的氧浓度根据深度，急剧地下降至零。

如上述那样，本实施方式中的预氧化步骤为使起始材料22的表层进行阳极氧化的步骤。但是，本发明不限于此。只要可得到具有上述结构的一级氧化层44和合金层32，则预氧化步骤可以以任意的方法进行。

当参考图6、图8和图10时，在扩散步骤中，将第1中间体24进行热处理而使一级氧化层44所包含的氧扩散至合金层34的内部，由此制作第2中间体26。第2中间体26包含二级氧化层46、阳极30。二级氧化层46由第1中间体24的一级氧化层44、以及第1中间体24的合金层32中的氧扩散到的部位形成。因此，二级氧化层46的厚度比一级氧化层44的厚度(T1)厚。

阳极30由合金层32中的氧未扩散到的部位形成。因此，阳极30仅由Zr合金(ZrTi)形成。另一方面，二级氧化层46为氧固溶于ZrTi的ZrTi的复合氧化物。详细而言，二级氧化层46包含第1层46X和第2层46Y。第1层46X通过从第1中间体24的一级氧化层44除去一部分氧而形成。由此，第1层46X基本上由ZrTi的低级复合氧化物(ZrTi)O_X：且X&lt;2)构成。但是，第1层46X也可以包含ZrTi的复合氧化物(ZrTi)O₂)。另一方面，第2层46Y通过在第1中间体24的合金层32的六方最密堆积结构的晶格间固溶从一级氧化层44扩散的氧而形成。由此，第2层46Y由与第1层46X相比包含少量的氧的ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O_Y：且Y&lt;X&lt;2)构成。特别是，第2层46Y中的位于与阳极30(ZrTi合金)的界限附近的部位由具有极其接近零的氧浓度的复合氧化物((ZrTi)O_Y：且Y≈0)构成。

在扩散步骤中的热处理能够在不含氧的环境中(例如真空中或非活性气体环境中)，在500℃以上且1000℃以下的温度范围内进行。例如可以在1×10-³Pa以下的真空中，对第1中间体24施加1小时的550℃的热处理。此时的升温速度例如可设为10℃/min。此时，热处理温度越高，二级氧化层46的厚度越厚。此外，热处理时间越长，二级氧化层46的厚度越厚。通过调节热处理温度和热处理时间，从而可得到如图10所示那样例如比160nm厚的二级氧化层46。

当参考图8至图11时，如上述那样，通过扩散步骤中的热处理，从而ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O₂)所包含的氧向合金层34的内部扩散。当参考图10和图11时，结果二级氧化层46的氧浓度变得不均匀。详细而言，二级氧化层46的表面附近的氧浓度几乎为零。此外，关于二级氧化层46的氧浓度，例如将氧的固溶界限值作为峰，当超过规定的深度(在图11的例子中为130nm)时会缓缓下降。

当参考图6、图10和图12时，在氧化步骤中，使用与预氧化步骤中的阳极氧化同样的方法，使二级氧化层46的一部分进行阳极氧化，由此形成电介质层50、氧化层40。电介质层50由二级氧化层46中的被进行了阳极氧化的部位形成，氧化层40由二级氧化层46中的未被进行了阳极氧化的部位形成。因此，氧化层40的厚度+电介质层50的厚度(T2)＝二级氧化层46的厚度。

电介质层50为ZrTi的复合氧化物。该复合氧化物将无定形结构的(ZrTi)O₂作为主体，包含正方晶结构的(ZrTi)O₂。另一方面，氧化层40与二级氧化层46同样地为氧固溶于Zr和Ti的ZrTi的复合氧化物。详细而言，氧化层40包含第1层40X、和第2层40Y。第1层40X由第2中间体26的二级氧化层46的第1层46X中的未被进行了阳极氧化的部位形成。因此，第1层40X与第1层46X同样地由ZrTi的低级复合氧化物((ZrTi)O_X：且X&lt;2)构成。另一方面，第2层40Y由第2中间体26的二级氧化层46的第2层46Y形成。因此，第2层40Y与第2层46Y同样地由ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O_Y：且Y&lt;X&lt;2)构成。特别是，第2层40Y中的位于与阳极30(ZrTi合金)的界限附近的部位由具有极其接近零的氧浓度的复合氧化物((ZrTi)O_Y：且Y≈0)构成。

氧化步骤中的阳极氧化可以通过在电解液中对第2中间体26施加规定电压而进行。例如，首先将第2中间体26、和由铂板等形成的对电极浸渍于由硼酸铵等的水溶液形成的电解液中。接下来，对第2中间体26仅以规定时间施加25～150V的规定电压，使二级氧化层46的表层进行阳极氧化，形成电介质层50。此时，规定电压越高，电介质层50的厚度(T2)越厚。此外，规定时间越长，厚度(T2)越厚。通过调节规定电压和规定时间(例如通过仅以30分钟施加50V的电压)，从而可得到如图12示出那样例如厚度(T2)100nm的电介质层50。

当参考图10至图13时，通过氧化步骤中的阳极氧化，从而可在二级氧化层46的表层固溶氧而形成电介质层50。当参考图12和图13时，结果电介质层50包含大量的氧。详细而言，电介质层50的氧浓度与自电介质层50的表面起的深度无关，几乎为恒定。更具体而言，电介质层50的氧浓度能够高至固溶界限值(例如20at％)。另一方面，氧化层40的氧浓度根据深度而下降，在与阳极30的界限附近几乎为零。

当参考图1和图6时，在组装步骤中，将由阳极30、氧化层40和电介质层50形成的阳极结构体20与阴极60组合。更具体而言，以覆盖电介质层50的方式形成阴极60。进而，安装引线70。由此，制造电容器10。

当参考图12时，根据以上的说明可以理解，氧化层40的第1层40X包含ZrM的低级复合氧化物((ZrM)O_X：且M为Ti等金属元素且X&lt;2)；氧化层40的第2层40Y包含具有六方最密堆积结构的ZrM的复合氧化物((ZrM)O_Y：且M为Ti等金属元素且Y&lt;X&lt;2)。特别是在本实施方式中，氧化层40仅由ZrTi的低级复合氧化物和具有六方最密堆积结构的ZrTi的复合氧化物构成。但是，本发明不限于此。例如，只要氧化层40的大部分为ZrTi的低级复合氧化物和具有六方最密堆积结构的ZrTi的复合氧化物，则氧化层40也可以略微地包含其它元素、其它结构的Zr的氧化物。

当参考图2时，在电容器10的阳极结构体20中，氧化层40如上述那样包含ZrTi的低级复合氧化物((ZrM)O_X：且X&lt;2)和具有六方最密堆积结构的ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O_Y：且Y&lt;X&lt;2)。另一方面，电介质层50包含ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O₂)。由该组成式可以理解，电介质层50所包含的ZrTi的复合氧化物与氧化层40所包含的ZrTi的复合氧化物(包含低级复合氧化物)相比，氧相对于ZrTi的原子％大。

当参考图2和图3时，电介质层50所包含的ZrTi的复合氧化物的晶体将正方晶结构作为主体，没有发现单斜晶结构。换言之，电介质层50所包含的ZrTi的复合氧化物的晶体几乎为规定电容器10的静电容量的正方晶晶体510，几乎、或者说完全不包含相对介电常数低的单斜晶晶体。此外，电介质层50除包含上述的具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O₂)之外，还包含具有无定形结构的ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O₂)。

特别是在本实施方式中，电介质层50仅由具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物和具有无定形结构的ZrTi的复合氧化物构成。但是，本发明不限于此。例如，只要电介质层50的大部分为上述的具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物和具有无定形结构的ZrTi的复合氧化物，则电介质层50也可以略微地包含其它元素、其它结构的Zr的低级氧化物。

当参考图2、图12和图13时，通常氧容易固溶于Zr合金。因此，假设在由Zr合金形成的阳极30的表面直接形成阳极氧化皮膜(电介质层50)的情况下，电介质层50中的氧扩散至阳极30，由此，在使用时电介质层50的特性容易劣化。

另一方面，根据本实施方式，在由Zr合金形成的阳极30和包含Zr合金的氧化物的电介质层50之间，设置包含Zr合金的低级氧化物的氧化层40。换言之，在阳极30和电介质层50之间形成包含氧的氧化层40(中间层)。此外，电介质层50和氧化层40之间的界限附近的氧浓度能够高至固溶界限值。通过该结构，从而在使用电容器10时电介质层50的氧几乎不扩散至氧化层40。根据本实施方式，通过预先使氧充分地固溶于中间层(氧化层40)这一新方法，从而能够防止电介质层50所包含的氧的扩散，能够防止电介质层50的特性的劣化。即，电容器10能够用作代替钽电容器的新电容器。

当参考图2时，通过上述氧化步骤(参考图6)而形成的电介质层50包含25体积％以上的具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物((ZrTi)O₂)。具有该电介质层50的电容器10具有能够用于实用的静电容量。但是，如以下说明的那样，通过进行继氧化步骤之后的上述晶化步骤(参考图6)，从而能够大幅度提高电容器10的静电容量。

当参考图6和图12时，如上述那样，在氧化步骤中形成的电介质层50包含具有无定形结构的ZrTi的复合氧化物、以及具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物。在晶化步骤中，将阳极结构体20在大气下以200℃以上的温度，经历例如24小时，进行热处理。因为设置了充分地固溶了氧的氧化层40，所以在该热处理中，氧不会从电介质层50扩散。其结果是，从电介质层50所包含的具有无定形结构的ZrTi的复合氧化物进一步形成具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物。进行了晶化步骤后的电介质层50包含90体积％以上的具有正方晶结构的ZrTi的复合氧化物。

图4和图5是使电子束透过电介质层50的薄切片试样时的电子束的TEM衍射图像。图4和图5均为通过本实施方式的制造方法而制造的电介质层50的TEM衍射图像。但是，图4中的电介质层50没有进行晶化步骤(参考图6)，另一方面，图5中的电介质层50进行了晶化步骤。当参考图4和图5时，电介质层50中由正方晶晶体510(有取向性的晶体)形成的部位映射出清晰的白点状(特别参考图5)，电介质层50中无定形状态的部位映射模糊(特别参考图4)。

根据图4和图5可以理解，通过进行晶化步骤，从而电介质层50所包含的正方晶晶体510的体积比率从例如25％左右增大到90％左右。通过介电常数高的正方晶晶体510的比例增加，从而电介质层50的介电常数提高。当参考图1和图2时，从增大电容器10的静电容量的观点出发，优选像这样地使电介质层50的介电常数提高，并且使电介质层50的厚度(T2)变薄。本实施方式的电介质层50能够将厚度(T2)设为规定的厚度(例如100nm)以下。由此可得到具有超过钽电容器的静电容量的电容器10。

当参考图6、图8、图12和图13时，在上述的实施方式中，在预氧化步骤中形成的一级氧化层44的厚度(T1)比在氧化步骤中形成的电介质层50的厚度(T2)厚。通过像这样地增大厚度(T1)，从而在将厚度(T2)设为规定的厚度(例如100nm)时，能够提高电介质层50与氧化层40之间的界限附近的氧浓度。但是，本发明不限于此。如以下说明的那样，厚度(T1)也可以比厚度(T2)薄。

当参考图6、图7和图14时，在变形例的预氧化步骤中，由起始材料22制作第1中间体24A。第1中间体24A包含比一级氧化层44(参考图8)厚度(T1)薄的一级氧化层44A，除此以外，具有与第1中间体24(参考图8)相同的结构。在图14中例示的厚度(T1)为80nm。第1中间体24A能够通过例如调节预氧化步骤中的规定电压的值从而制作。当参考图8、图9和图14时，一级氧化层44A与一级氧化层44同样地包含大量的氧。

当参考图6、图14和图15时，在变形例的扩散步骤中，由第1中间体24A制作第2中间体26A。第2中间体26A包含与二级氧化层46(参考图10)厚度不同的二级氧化层46A，除此以外，具有与第2中间体26(参考图10)相同的结构。第2中间体26A能够通过例如调节扩散步骤中的热处理条件从而制作。当参考图10、图11和图15时，二级氧化层46A的氧浓度与二级氧化层46相比更加不均匀。

当参考图6和图15至图17时，在变形例的氧化步骤中，由二级氧化层46A形成氧化层40A和电介质层50。由此，可制作变形例的阳极结构体20A。阳极结构体20A能够通过例如调节氧化步骤中的规定电压的值从而制作。阳极结构体20A具有阳极30、氧化层40A、以及电介质层50。阳极结构体20A的阳极30和电介质层50具有与阳极结构体20的阳极30和电介质层50(参考图12)相同的结构。另一方面，氧化层40A与阳极结构体20的电介质层50(参考图12)不同，不包含第1层40X。换言之，氧化层40A仅包含第2层40Y。

当参考图16和图17时，氧化层40A所包含的氧的浓度分布与氧化层40(参考图12和图13)有少许不同。更具体而言，电介质层50与氧化层40A之间的界限附近的氧浓度从固溶界限值急剧地下降。但是，本变形例的阳极结构体20A具有与阳极结构体20(参考图2)同样的特性，并且与阳极结构体20同样地在使用时特性不易劣化。进而，阳极结构体20A与阳极结构体20同样地通过进一步进行晶化步骤(参考图6)，从而能够提高特性。

本发明基于2016年5月24日向日本专利局提出的日本专利申请第2016-103171号，通过参考其内容从而完成本说明书的一部分。

虽然对本发明的最优的实施方式进行了说明，但是本领域技术人员显然可知，在不脱离本发明的宗旨的范围能够对实施方式进行变形，这样的实施方式属于本发明的范围。

附图标记说明

10 电容器

20，20A 阳极结构体

22 起始材料

24，24A 第1中间体

26，26A 第2中间体

30 阳极

32，34 合金层

40，40A 氧化层

40X 第1层

40Y 第2层

44，44A 一级氧化层

46，46A 二级氧化层

46X 第1层

46Y 第2层

50 电介质层

510 正方晶晶体

60 阴极

62 银糊层

64 碳层

66 导电高分子层

70 引线

Claims (10)

1.一种电容器，具有阳极、氧化层、电介质层和阴极；

所述氧化层位于所述阳极与所述电介质层之间；

所述阳极由Zr合金形成，该Zr合金以ZrM表示，且M为能够在电解液中形成氧化皮膜的金属元素；

所述氧化层包含具有六方最密堆积结构的ZrM的复合氧化物，该ZrM的复合氧化物以(ZrM)O_Y表示，且Y&lt;2；

所述电介质层包含ZrM的复合氧化物(ZrM)O₂。

2.根据权利要求1所述的电容器，其中，

所述金属元素M为选自Ti、Al、Si中的至少1种元素。

3.根据权利要求1或2所述的电容器，其中，

所述电介质层所包含的ZrM的所述复合氧化物的晶体将正方晶结构作为主体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电容器，其中，

在所述阳极、所述氧化层和所述电介质层的各自中，Zr的以质量％计的含有率比所述金属元素M的以质量％计的含有率大。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电容器，其中，

所述氧化层进一步包含ZrM的低级复合氧化物(ZrM)O_X，且X&lt;2。

6.一种电容器的制造方法，为具有阳极、氧化层、电介质层和阴极的电容器的制造方法，具有下述步骤：

准备步骤，准备由Zr合金形成的起始材料，该Zr合金以ZrM表示，且M为金属元素；

预氧化步骤，将一级氧化层形成于所述起始材料，由此制作包含由所述Zr合金形成的合金层和所述一级氧化层的第1中间体；

扩散步骤，将所述第1中间体进行热处理而使所述一级氧化层所包含的氧扩散至所述合金层的内部，由此制作包含二级氧化层和所述阳极的第2中间体，所述二级氧化层由所述一级氧化层、以及所述合金层中的氧扩散到的部位形成，所述阳极由所述合金层中的氧未扩散到的部位形成；

氧化步骤，通过在电解液中对所述第2中间体施加电压，从而使所述二级氧化层的一部分进行阳极氧化，由此形成由所述二级氧化层中的被进行了阳极氧化的部位形成的所述电介质层、以及由所述二级氧化层中的未被进行了阳极氧化的部位形成的所述氧化层；

组装步骤，将所述阳极、所述氧化层和所述电介质层与所述阴极组合。

7.根据权利要求6所述的电容器的制造方法，其中，

具有继所述氧化步骤之后的晶化步骤；

在所述氧化步骤中形成的所述电介质层包含具有无定形结构的ZrM的复合氧化物、以及具有正方晶结构的ZrM的复合氧化物；

在所述晶化步骤中，通过热处理，从而由具有无定形结构的ZrM的所述复合氧化物进一步形成具有正方晶结构的ZrM的所述复合氧化物。

8.根据权利要求6或7所述的电容器的制造方法，其中，

所述预氧化步骤通过在电解液中对所述起始材料施加电压而进行。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

在所述预氧化步骤中形成的所述一级氧化层的厚度，比在所述氧化步骤中形成的所述电介质层的厚度厚。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

所述扩散步骤中的所述热处理在真空中或非活性气体环境中，在500℃以上且1000℃以下的温度范围内进行。