DE60133192T2 - Niobpulver, dessen sintermasse und kondensator - Google Patents

Niobpulver, dessen sintermasse und kondensator Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Niobpulver, das zum Herstellen eines Kondensators mit hervorragender Zuverlässigkeit eingesetzt wird; einen Sinterkörper, der von dem Pulver hergestellt wird; und einen Kondensator, der den Sinterkörper enthält.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Kondensatoren, die in elektrischen Apparaten, wie Mobiltelefonen und Personalcomputern, eingesetzt werden, sollen klein sein und eine hohe Kapazität haben. Unter solchen Kondensatoren sind Tantalkondensatoren weit verbreitet eingesetzt worden, weil ein Tantalkondensator bezogen auf seine Größe eine hohe Kapazität hat und eine hervorragende Leistungsfähigkeit aufweist. Im Allgemeinen wird in dem Tantalkondensator ein Sinterkörper aus Tantalpulver als positive Elektrode eingesetzt. Um die Kapazität des Kondensators zu erhöhen, muss deshalb die Masse des Sinterkörpers erhöht werden.
  • Wenn jedoch die Masse des Sinterkörpers erhöht wird, wird der Kondensator notwendigerweise groß und erfüllt dadurch nicht mehr den Wunsch nach einer kleinen Größe. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Kondensator untersucht, der einen Sinterkörper aus einem Pulvermaterial mit einer höheren Dielektrizitätskonstante als Tantal enthält. Niob ist ein Beispiel eines solchen Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstante.
  • Die offengelegte Japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 55-157226 offenbart ein Herstellungsverfahren für ein in einem Kondensator eingesetzten gesinterten Element, wobei die Niobagglomeration und das Niobpulver mit einer Teilchengröße von 2,0 μm oder weniger druckgeformt und gesintert werden, der erhaltene Sinterkörper in kleine Teile geschnitten wird, eine Portion Blei an jedes Stück verbunden wird und das erhaltene Stück erneut gesintert wird. Diese Veröffentlichung offenbart jedoch keine genaueren Kondensatoreigenschaften.
  • Das US-Patent Nr. 4,084,965 offenbart einen Kondensator aus Niobpulver mit einer Teilchengröße von 5,1 μm, wobei das Pulver durch Pulverisierung des hydrierten Niobblocks erhalten wird. Ein Niobsinterkörper hat einen hohen Leckstrom (LC) im Vergleich zu einem Tantalsinterkörper, sodass er möglicherweise praktisch nicht nützlich ist.
  • US-A-6051044 beschreibt ein Niobpulver für einen Kondensator, das teilweise oxidiert und teilweise nitridiert worden ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben vorgeschlagen, dass der Leckstrom von Niob verringert werden kann, wenn Niob beispielsweise einer teilweisen Nitridierung unterworfen wird (vergleiche die offengelegte Japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 10-242004 , US Patent Nr. 6,115,235 ), und dass, wenn ein Sinterkörper aus Niob hergestellt wird, die Sintertemperatur erhöht wird, um den Leckstrom von Niob weiter zu senken.
  • Wenn jedoch die Sintertemperatur erhöht wird, wird das Produkt der Kapazität pro Masseneinheit des hergestellten Sinterkörpers und die Bildungsspannung während der Produktion eines Dielektrikums auf dem Sinterkörper (im Folgenden wird das Produkt als "CV" bezeichnet) gesenkt. Deshalb ist die Herstellung eines ausgeglichenen Niobsinterkörpers mit einem hohen CV und einem niedrigen LC, was bei dem gewünschten Produkt gegeben wäre, schwierig. Wenn ein Kondensator aus einem Niobsinterkörper, der erhalten wird, sodass nur ein hoher CV erzielt wird, hergestellt wird, ist der Kondensator mit dem Problem behaftet, dass LC spezifisch hoch ist.
  • Da die Affinität von Niob zu Sauerstoff höher ist als diejenige von Tantal zu Sauerstoff, wird Niob bei Raumtemperatur teilweise oxidiert. Wie nachstehend beschrieben wird, haben, wenn Niob gesintert wird und der erhaltene Sinterkörper als eine Elektrode eines Kondensators eingesetzt wird, die vorstehend beschriebenen oxidierten Portionen eine nachteilige Wirkung auf die dielektrischen Eigenschaften des Kondensators, was möglicherweise zu einer geringen Verlässlichkeit des Kondensators führt.
  • Wenn beispielsweise Spannung an den Kondensator bei Raumtemperatur angelegt wird, nachdem der Kondensator einem Hochtemperaturbelastungstest (einem Beschleunigungstest) unterworfen worden ist, kann eine rasche Änderung des Geräusches (im Folgenden als Spannungsspitzengeräusch bezeichnet) erzeugt werden. Wenn der Kondensator auf einem Schaltkreissubstrat bereitgestellt wird, kann, wenn der Kondensator über einen längeren Zeitraum eingesetzt wird, das erzeugte Geräusch die anderen elektronischen Teile der Schalterplatte nachteilig beeinflussen. Kurz gesagt ist der Kondensator bezüglich Zuverlässigkeit mit einigen Problemen behaftet.
  • Angesichts dessen ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Niobpulver, das zum Herstellen eines Kondensators mit hervorragender Zuverlässigkeit eingesetzt wird, einen aus dem Pulver hergestellten Sinterkörper sowie einen Kondensator bereitzustellen, der den Sinterkörper mit hervorragender Zuverlässigkeit enthält. Selbst wenn Niob mit einer hohen Affinität zu Sauerstoff eingesetzt wird, wird ein solches Niobpulver erhalten, indem die Menge des in dem Pulver enthaltenden Sauerstoffs reguliert wird.
  • Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben umfangreiche Untersuchungen bezüglich dem in dem Niobpulver enthaltenen Sauerstoff durchgeführt und gefunden, dass ein Kondensator, der eine hervorragende Zuverlässigkeit zeigt, kein Spannungsspitzengeräusch erzeugt, dessen Leckstromeigenschaften hervorragend sind, erhalten werden kann, indem Niobpulver eingesetzt wird, dessen Verhältnis von Stickstoffgehalt zu Sauerstoffgehalt eingestellt worden ist, und die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Ergebnisse gemacht.
  • Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Niobpulver gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einen Sinterkörper unter Einsatz des Pulvers gemäß Patentanspruch 4 sowie einen Kondensator nach Anspruch 5 unter Verwendung des Sinterkörpers bereit.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das erfindungsgemäße Niobpulver dadurch gekennzeichnet, dass das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt auf 1/45 oder höher, vorzugsweise 1/40 oder höher und stärker bevorzugt auf 1/30 oder höher in dem Niobpulver, das teilweise oxidiert worden ist, eingestellt ist.
  • Wenn das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt außerhalb des vorstehend genannten Bereichs fällt, kann der aus dem Niobpulver hergestellte Kondensator die hervorragende Zuverlässigkeit nicht aufweisen. Wenn beispielsweise Spannung an den Kondensator bei Raumtemperatur angelegt wird, nachdem der Kondensator einem Hochtemperaturbelastungstest unterworfen worden ist, das heißt einem Beschleunigungstest für die Beurteilung der Zuverlässigkeit des Kondensators, kann ein Spannungsspitzengeräusch erzeugt werden. Die Erzeugung des Spannungsspitzengeräusches ist nicht vorteilhaft, und die Zuverlässigkeit des Kondensators wird beeinträchtigt (siehe Vergleichsbeispiele in der später aufgeführten Tabelle 2).
  • Deshalb ist es in der vorliegenden Erfindung wichtig, das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt auf 1/45 oder höher in dem Niobpulver, das einer Teiloxidation und einer Teilnitridierung unterworfen worden ist, reguliert wird. Der in dem Niobpulver enthaltene Sauerstoff und Stickstoff ist weder auf den Sauerstoff und Stickstoff, der an dem Pulver adsorbiert ist, noch auf den Sauerstoff und Stickstoff, mit dem das Pulver physikalisch dotiert worden ist, zurückzuführen, sondern auf den Sauerstoff und Stickstoff, der durch chemische Oxidation und chemische Nitridierung in das Pulver einverleibt worden ist. Der hier verwendete Ausdruck "Sauerstoffgehalt und Stickstoffgehalt" bezieht sich auf die Menge des in dem Niobpulver enthaltenen Sauerstoffs und Stickstoffs.
  • Je niedriger der Sauerstoffgehalt des Niobpulvers ist, desto hervorragender ist die Leistungsfähigkeit des erhaltenen Kondensators. Das Niobpulver mit einer hohen Affinität gegenüber Sauerstoff wird an der Luft bei Raumtemperatur auf natürliche Weise oxidiert, und somit enthält das Niobpulver mit einer in der vorliegenden Erfindung spezifizierten mittleren Teilchengröße Sauerstoff in einer Menge von üblicherweise 5000 bis 60000 ppm. Deshalb wird das erfindungsgemäße Niobpulver nicht unbedingt absichtlich oxidiert.
  • Der Stickstoffgehalt durch Nitridierung ist 1/45 oder höher im Massenverhältnis zu dem Sauerstoffgehalt, und ein Bereich von 200 Massen-ppm (im Folgenden wird "Massen-ppm" als "ppm" abgekürzt) bis 20000 ppm ist gut. Wenn ein Dielektrikum auf einem im Wesentlichen aus dem Niobpulver hergestellten Sinterkörper gebildet wird und dann der Leckstrom des erhaltenen Produkts in einer wässerigen Phosphorsäurelösung gemessen wird, um einen niedrigen Leckstrom zu erzielen, ist der Stickstoffgehalt im Wesentlichen 300 bis 9000 ppm, vorzugsweise 500 bis 7000 ppm.
  • Die Nitridierung des Niobpulvers wird durch ein Flüssignitridierungsverfahren, ein Ionennitridierungsverfahren oder ein Gasnitridierungsverfahren durchgeführt. Diese Verfahren können einzeln oder in Kombination durchgeführt werden. Unter diesen ist ein Gasnitridierungsverfahren, bei dem Niobpulver in einer Nitridierungsgasatmosphäre nitridiert wird, bevorzugt, weil die für dieses Verfahren eingesetzte Vorrichtung einfach ist und leicht betrieben werden kann. Beispielsweise kann ein solches Gasnitridierungsverfahren dadurch durchgeführt werden, dass das Niobpulver in einer Stickstoffatmosphäre stehengelassen wird.
  • Wenn Niobpulver in einer Nitridierungsatmosphäre bei 2000°C oder niedriger über mehrere 10 Stunden stehengelassen wird, enthält das Niobpulver die gewünschte Stickstoffmenge. Wenn die Nitridierung des Niobpulvers bei einer hohen Temperatur durchgeführt wird, kann die Nitridierungsdauer verkürzt werden. Der Stickstoffgehalt des Niobpulvers kann unter den Bedingungen der Nitridierungstemperatur und der Nitridierungsdauer, die durch Vorversuche bestimmt worden sind, nach Messung der Teilchengröße und des Sauerstoffgehalts des Niobpulvers kontrolliert werden.
  • Es kann nicht nur Niobpulver, sondern auch granuliertes Niobpulver der vorstehend genannten Nitridierung unterworfen werden.
  • Eine Ausführungsform zum Bilden des erfindungsgemäßen Sinterkörpers wird im Folgenden beschrieben.
  • Niobpulver, das als Ausgangsmaterial für den Sinterkörper dient, hat eine mittlere Teilchengröße von 0,05 μm bis 3 μm. Um die Kapazität pro Gewichtseinheit des Sinterkörpers zu erhöhen, wenn ein Kondensator aus dem Sinterkörper hergestellt wird, nachdem die spezifische Oberfläche des Sinterkörpers erhöht wird, ist die mittlere Teilchengröße des Niobpulvers stärker bevorzugt 0,05 μm bis 1 μm. Wenn ein Kondensator aus dem Sinterkörper, der aus dem Niobpulver gebildet worden ist, hergestellt wird, werden, wenn die mittlere Teilchengröße des Pulvers geringer als 0,05 μm ist, die Poren des Sinterkörpers sehr klein, sodass es schwierig werden kann, die nachstehend beschriebene zweite Elektrode (negatives Elektrodenmaterial) in dem Sinterkörper zu imprägnieren. Wenn im Gegensatz dazu die mittlere Teilchengröße des Pulvers 3 μm oder mehr übersteigt, wird die Kapazität pro Gewichtseinheit des Sinterkörpers auf bevorzugte Weise gering.
  • Im Fall des Niobpulvers bezieht sich der hier verwendete Ausdruck "mittlere Teilchengröße" auf den D50-Wert (Teilchengrößenwert, bei dem die kumulierten Massen 50 Massen entsprechen), wobei dieser Wert unter Einsatz einer Teilchengrößenverteilungsmessvorrichtung (Produktname: Microtrac) gemessen wird. Das Niobpulver mit der vorstehend beschriebenen mittleren Teilchengröße kann durch Pulverisierung einer Natrium-reduzierten Verbindung von Kaliumfluorniobat, Pulverisierung eines hydrierten Niobblocks und dessen Dehydrierung oder durch Kohlenstoffreduktion von Nioboxid erhalten werden. Wenn beispielsweise Niobpulver durch Pulverisierung eines hydrierten Niobblocks und dessen Entwässerung erhalten wird, werden der Grad der Hydrierung des Niobblocks und die Dauer der Pulverisierung des Blocks durch die Verwendung einer Pulverisierungsvorrichtung kontrolliert, wodurch ein Niobpulver mit der gewünschten mittleren Teilchengröße erhalten wird.
  • Das so erhaltene Niobpulver kann auf das Rohmaterial, das Reduktionsmittel und die eingesetzte Vorrichtung zurückzuführende Verunreinigungen enthalten. Eine typische Verunreinigung ist Eisen, Nickel, Cobalt, Silicium, Natrium, Kalium und Magnesium (im Folgenden als Element M bezeichnet).
  • Wenn das Niobpulver, welches das Element M als Verunreinigung enthält, für die Herstellung eines Kondensators eingesetzt wird, kann das Element M in die dielektrische Schicht wandern. Wenn an den Kondensator Spannung angelegt wird, kann deshalb das Element M eine abnormale Anhäufung elektrischer Ladung verursachen, sodass der Leckstrom des Kondensators höher wird. Wenn in dem Niobpulver die Menge jedes der Elemente M 100 ppm oder weniger oder die Gesamtmenge der Elemente M 350 ppm oder weniger ist, kann die Auswirkung auf die vorstehend beschriebene Dielektrikumsschicht verringert werden. Um den Leckstrom weiter zu verringern, ist die Menge jedes der Elemente M vorzugsweise 70 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 30 ppm oder weniger. Um den Leckstrom weiter zu verringern, ist die Gesamtmenge der Elemente M vorzugsweise 300 ppm oder weniger, stärker bevorzugt 200 ppm oder weniger.
  • Die Entfernung des Verunreinigungselements M umfasst ein Verfahren, bei dem Niobpulver mit einer Säure gewaschen wird, und ein Verfahren, bei dem Niobpulver mit einer Base gewaschen wird, wobei ein Verfahren, bei dem das Niobpulver mit einer Säure gewaschen wird, bevorzugt ist. Beispiele einer Säure umfassen Fluorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, vorzugsweise mindestens eine Säure, die unter Fluorwasserstoffsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure ausgewählt ist. Ein stärker bevorzugtes Waschverfahren umfasst den gleichzeitigen Einsatz von Salpetersäure und Wasserstoffperoxid.
  • Wenn Schwefelsäure als Säure eingesetzt wird, wird das Pulver mit Schwefelsäure ausreichend gewaschen, restliche Schwefelsäure wird unter Einsatz einer Base neutralisiert, und dann wird das Pulver mit Wasser gewaschen. Wenn Salpetersäure zusammen mit Wasserstoffperoxid zum Waschen des Pulvers eingesetzt wird, kann die Oxidation des Pulvers durch Salpetersäure auf vorteilhafte Weise verhindert werden. Das Pulver kann auch durch andere Verfahren gewaschen werden. Beispielsweise wird das Pulver in dem vorstehend beschriebenen Reagens über einen geeigneten Zeitraum gerührt, d. h., bis der Verunreinigungsgehalt einen vorbestimmten Wert oder weniger erreicht, und das Pulver wird dann von dem Reagens abgetrennt.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Niobpulver eingesetzt werden, nachdem das Niobpulver in Granulate mit einer geeigneten Form geformt worden ist. Alternativ dazu kann das granulierte Niobpulver durch Mischen mit einer geeigneten Menge von nicht-granuliertem Niobpulver eingesetzt werden. Das Niobpulver kann durch ein herkömmliches bekanntes Verfahren granuliert werden. Beispiele umfassen ein Verfahren, bei dem nicht-granuliertes Niobpulver im Vakuum bei einer hohen Temperatur für die Agglomeration stehengelassen wird, und dann die erhaltenen Agglomerate pulverisiert werden, und ein Verfahren, bei dem nicht-granuliertes Niobpulver mit einem spezifischen Bindemittel gemischt wird und das erhaltene Gemisch pulverisiert wird. Wenn das zweitgenannte Verfahren durchgeführt wird, kann, wenn Niobpulver mit einem Bindemittel geknetet wird, bei Bedarf ein Lösungsmittel eingesetzt werden. In diesem Fall wird nach dem Kneten des Niobpulvers mit dem Bindemittel das erhaltene Gemisch getrocknet und dann pulverisiert.
  • Typische Beispiele des Bindemittels umfassen Polyvinylalkohol und Acrylharze. Das eingesetzte Lösungsmittel wird unter Aceton, Alkoholen, Estern, wie Butylacetat, Wasser und dergleichen ausgewählt. Das so granulierte Niobpulver hat eine mittlere Teilchengröße von 300 μm oder weniger, vorzugsweise 200 μm oder weniger, stärker bevorzugt 1 bis 200 μm.
  • Das Niobpulver wird gesintert, um dadurch den erfindungsgemäßen Sinterkörper zu erhalten. Ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für den Sinterkörper wird nachstehend beschrieben. Das Niobpulver wird durch Pressformen in eine gewünschte Form gebracht und dann auf 500 bis 2000°C, vorzugsweise auf 900 bis 1500°C, stärker bevorzugt auf 900 bis 1250°C unter einem reduzierten Druck von 1,33 × 10–4 bis 1,33 × 102 Pa über mehrere Minuten bis mehrere Stunden erhitzt.
  • Die Herstellung eines Kondensatorelements wird nachstehend beschrieben.
  • Ein erfindungsgemäßer Kondensator umfasst eine erste Elektrode aus dem vorstehend beschriebenen Sinterkörper, ein Dielektrikum, das auf der Oberfläche des Sinterkörpers gebildet ist, und eine auf dem vorstehend beschriebenen Dielektrikum angebrachte zweite Elektrode.
  • Beispielsweise wird ein Leitungsdraht aus einem als ventilaktiven Metall, wie Niob oder Tantal, und mit einer gewünschten Form und Länge hergestellt. Wenn das Niobpulver dem vorstehend beschriebenen Pressformen unterworfen wird, wird ein Teil des Leitungsdrahts in den erhaltenen geformten Körper eingefügt, sodass der Leitungsdraht mit dem vorstehend beschriebenen Sinterkörper verbunden wird.
  • Das Dielektrikum des Kondensators ist vorzugsweise ein aus Nioboxid gebildetes Dielektrikum. Das Nioboxiddielektrikum wird beispielsweise einfach dadurch erhalten, dass der als erste Elektrode dienende Niobsinterkörper in einem Elektrolyt gebildet wird. Die Bildung der Niobelektrode in dem Elektrolyt wird üblicherweise unter Verwendung einer wässerigen Lösung einer protischen Säure durchgeführt, beispielsweise einer 0,1%igen wässerigen Lösung von Phosphorsäure oder Schwefelsäure. Wenn das Nioboxiddielektrikum durch Bildung des Niobsinterkörpers in dem Elektrolyt erhalten wird, dient der erfindungsgemäße Kondensator als elektrolytischer Kondensator, und der Niobsinterkörper wird eine positive Elektrode.
  • Hinsichtlich des Materials der zweiten Elektrode des erfindungsgemäßen Kondensators gibt es keine besondere Einschränkung. Es kann beispielsweise mindestens ein Material (eine Verbindung), ausgewählt unter Elektrolyten, organischen Halbleitern und anorganischen Halbleitern, die in der Industrie der elektrolytischen Aluminiumkondensatoren bekannt sind, eingesetzt werden. Spezifische Beispiele von Elektrolyten umfassen ein Lösungsgemisch von Ethylenglycol und Dimethylformamid, enthaltend Isobutyltripropylammoniumbortetrafluorid in einer Menge von 5 Massen-%, und ein Lösungsgemisch von Ethylenglycol und Propylencarbonat, enthaltend Tetraethylammoniumbortetrafluorid in einer Menge von 7 Massen-%.
  • Spezifische Beispiele von organischen Halbleitern umfassen einen organischen Halbleiter, der Benzopyrrolintetramer und Chloranyl enthält, einen organischen Halbleiter, der hauptsächlich Tetrathiotetracen enthält, einen organischen Halbleiter, der hauptsächlich Tetracyanchinodimethan enthält, und einen organischen Halbleiter, der hauptsächlich ein leitfähiges Polymer enthält, worin in einem Polymer, das zwei oder mehr Wiederholungseinheiten der folgenden Formel (1) oder (2) enthält, ein Dotierungsmittel eingebracht ist:
    Figure 00120001
    worin jedes R1 bis R4, die zueinander identisch oder voneinander verschieden sein können, ein Wasserstoffatom, eine C1-C6-Alkylgruppe oder eine C1-C6-Alkoxygruppe darstellt; X ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom darstellt; R5, das nur vorhanden ist, wenn X ein Stickstoffatom ist, ein Wasserstoffatom oder eine C1-C6-Alkylgruppe darstellt; und R1 und R2 sowie R3 und R4 unter Bildung einer cyclischen Struktur miteinander verbunden sein können. Das Dotierungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt und kann ein beliebiges bekanntes Dotierungsmittel sein.
  • Beispiele von Polymeren, die zwei oder mehr Wiederholungseinheiten der Formel (1) oder (2) enthalten, umfassen Polyanilin, Polyoxyphenylen, Poly(phenylensulfid), Polythiophen, Polyfuran, Polypyrrol, Polymethylpyrrol, substituierte Derivate davon und Copolymere davon. Unter diesen ist Polypyrrol, Polythiophen oder ein substituiertes Derivat davon (beispielsweise Poly(3,4-ethylendioxythiophen)) bevorzugt.
  • Spezifische Beispiele anorganischer Halbleiter umfassen anorganische Halbleiter, die hauptsächlich Bleidioxid oder Mangandioxid enthalten, und einen anorganischen Halbleiter, der hauptsächlich Fe3O4 enthält. Diese Halbleiter können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten eingesetzt werden.
  • Wenn der vorstehend genannte organische Halbleiter oder anorganische Halbleiter mit einer Leitfähigkeit von 10–2 bis 103 S·cm–1 eingesetzt wird, kann die Impedanz des hergestellten Kondensators weiter verringert werden, und die Kapazität des Kondensators kann bei hoher Frequenz weiter erhöht werden.
  • Wenn die zweite Elektrode in einer festen Form ist, kann eine leitende Schicht auf der Elektrode bereitgestellt werden, um den elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und einer äußeren Leitung (beispielsweise einem Leiterrahmen) zu verbessern.
  • Die leitende Schicht kann beispielsweise durch Verfestigen einer leitenden Paste, durch Plattieren, Metallabscheidung oder Bildung eines hitzeresistenten leitenden Harzfilms gebildet werden. Bevorzugte Beispiele von leitenden Pasten umfassen eine Silberpaste, eine Kupferpaste, eine Aluminiumpaste, eine Kohlenstoffpaste und eine Nickelpaste. Diese Pasten können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten eingesetzt werden. Wenn zwei oder mehr Pasten eingesetzt werden, können die Pasten zusammengemischt werden, um eine Schicht zu bilden, oder die jeweiligen Schichten der Pasten können aufeinander laminiert werden. Nachdem eine solche leitende Paste auf die Elektrode aufgetragen worden ist, wird die Elektrode an Luft stehengelassen oder erwärmt, um die Paste zu verfestigen. Beispiele der Plattierung umfassen Nickelplattierung, Kupferplattierung, Silberplattierung und Aluminiumplattierung. Beispiele von Metallen für die Abscheidung umfassen Aluminium, Nickel, Kupfer und Silber.
  • Genauer gesagt werden beispielsweise eine Aluminiumpastenschicht und eine Silberpastenschicht nacheinander auf der zweiten Elektrode gebildet und dann mit einem Material, wie einem Epoxyharz, eingekapselt, um einen Kondensator herzustellen. Der Kondensator kann einen Niob- oder Tantalleiter enthalten, der zusammen mit dem Niobsinterkörper gesintert wird oder nach dem Sintern an den Sinterkörper gelötet wird.
  • Verschiedene Kondensatorprodukte für unterschiedliche Verwendungen können aus dem erfindungsgemäßen Kondensator mit der vorstehend genannten Struktur hergestellt werden; beispielsweise durch Einkapseln des Kondensators in einer Harzform, einer Harzschale oder einer metallischen Schale durch Eintauchen des Kondensators in ein Harz oder durch Beschichten des Kondensators mit einer Laminatfolie.
  • Wenn die zweite Elektrode in flüssiger Form vorhanden ist, wird der Kondensator, einschließlich die vorstehend genannten Elektroden und das Dielektrikum, beispielsweise in eine Dose gegeben, die mit der zweiten Elektrode elektrisch verbunden ist, um einen Kondensator herzustellen. In diesem Fall wird die Elektrode des Niobsinterkörpers über den vorstehend genannten Niob- oder Tantalleiter nach außen geführt, und der Leiter wird unter Einsatz eines Materials, beispielsweise eines Isoliergummis, von der Dose isoliert.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, zeigt der hergestellte Kondensator, wenn ein Sinterkörper aus dem erfindungsgemäßen Niobpulver gebildet wird und ein Kondensator aus dem Sinterkörper hergestellt wird, eine hervorragende Zuverlässigkeit.
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der Beispiele und Vergleichsbeispiele im Folgenden eingehender beschrieben, wobei diese jedoch für die vorliegende Erfindung nicht als einschränkend ausgelegt werden sollen.
  • Die Verfahren zur Beurteilung der Mengen von Stickstoff und Sauerstoff, die in dem Pulver enthalten sind, die Kapazität des Sinterkörpers, der Leckstrom (LC) eines Sinterkörpers, die Kapazität und der Leckstrom (LC) eines in Chipform gebildeten Kondensators und die Messung des Spannungsspitzengeräusches werden wie folgt durchgeführt.
  • (1) Messung des in dem Pulver enthaltenden Stickstoffs und Sauerstoffs
  • Die in dem Pulver enthaltenen Mengen von Stickstoff und Sauerstoff wurden mit einem Sauerstoff-Stickstoff-Mengenmessapparat (hergestellt von LECO-Corporation) gemessen. Das Verhältnis der Menge des Stickstoffs zu der separat gemessenen Masse des Pulvers und das Verhältnis der Menge des Sauerstoffs zu der separat gemessenen Masse des Pulvers wurden als Stickstoffgehalt beziehungsweise Sauerstoffgehalt angenommen.
  • (2) Kapazität eines Sinterkörpers
  • Ein Sinterkörper wurde in einer 0,1%igen wässerigen Phosphorsäurelösung bei 80°C während 200 Minuten gebildet, wobei ein Dielektrikum auf dem Sinterkörper erhalten wurde. Danach wurde der erhaltene Sinterkörper in eine 30%ige wässerige Schwefelsäurelösung bei Raumtemperatur eingetaucht, und ein LCR-Messgerät (ein Produkt von Hewlett-Packard Co.) wurde zwischen den Sinterkörper und einer in der Schwefelsäurelösung befindlichen Tantalelektrode angeschlossen. Die bei 120 Hz gemessene Kapazität wurde als die Kapazität des Sinterkörpers angenommen.
  • (3) Leckstrom (LC) eines Sinterkörpers
  • Die Gleichstromspannung, die 70% der Bildungsspannung während der Präparation eines Dielektrikums entspricht, wurde 3 Minuten bei Raumtemperatur zwischen dem in einer 20%igen wässerigen Phosphorsäurelösung eingetauchten Sinterkörper und einer in einer wässerigen Phosphorsäurelösung befindlichen Elektrode angelegt. Nach dem Anlegen der Spannung wurde der Strom als Leckstrom des Sinterkörpers gemessen.
  • (4) Kapazität und Leckstrom (LC) des in Chipform gebildeten Kondensators
  • Die Kapazität eines in Chipform gebildeten Kondensators wurde unter Verwendung eines LCR-Messgeräts (Produkt von HP) bei Raumtemperatur und 120 Hz gemessen. Der Leckstrom des Kondensatorchips wurde gemessen, nachdem während einer Minute Nennspannung an den Chip angelegt worden war.
  • (5) Spitzengeräusch
  • Das Spitzengeräusch eines Kondensators wurde gemessen, nachdem der Kondensator einem Hochtemperaturbelastungstest unterworfen worden war, bei dem Nennspannung an den Kondensator angelegt wurde und der Kondensator bei 105°C während 2000 Stunden stehengelassen wurde. Das Spitzengeräusch wurde durch das Vorhandensein eines Geräusches nachgewiesen, welches plötzlich in den Werten des Leckstroms, der kontinuierlich auf einem Blatt während 5 Minuten aufgezeichnet wurde, erzeugt wurde, während Nennspannung bei Raumtemperatur an den Kondensator angelegt wurde. Die Kapazität und der Leckstrom des Kondensators beziehen sich auf den mittleren Wert von 20 Kondensatoren für jedes Beispiel.
  • Beispiele 1 bis 4, Vergleichsbeispiel 1
  • Kaliumfluorniobat (300 g), das im Vakuum ausreichend bei 80°C getrocknet worden war, und Natrium (10-fache Molmenge von Kaliumfluorniobat) wurden in einen Nickelofen gegeben, und das Gemisch wurde 20 Stunden bei 1000°C unter Argon umgesetzt, wobei eine Reduktion erfolgte. Nach dem vollständigen Ablauf der Reaktion wurde das reduzierte Produkt gekühlt und danach mit Wasser, 95%iger Schwefelsäure und Wasser gewaschen und dann im Vakuum getrocknet. Das getrocknete Produkt wurde 35 Stunden unter Einsatz einer Kugelmühle, die einen Aluminiumoxidtopf und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Kügelchen darin enthielt, 35 Stunden weiter pulverisiert. Das so pulverisierte Produkt wurde in ein Lösungsgemisch von 50%iger Salpetersäure und 10%igem Wasserstoffperoxid (3:2 (Massenverhältnis)) unter Rühren eingetaucht, um während der Pulverisierung eingeführte Verunreinigungen zu entfernen. Das erhaltene Produkt wurde mit Wasser ausreichend gewaschen, sodass der pH-Wert des Waschwassers 7 erreichte, und dann wurde es im Vakuum getrocknet, wobei Niobpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2,9 μm erhalten wurde.
  • Danach wurde das Niobpulver bei 1100°C und bei einem verminderten Druck von 1,33 × 10–4 Pa 30 Minuten stehengelassen. Danach wurde das Niobpulver in Wasser in einer Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur unter Einsatz eines Nasspulverisierungsapparats (Produktname: Ato-Liter) in einer Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur pulverisiert, wobei Granulate mit einer mittleren Teilchengröße von 150 μm hergestellt wurden. Die mittlere Teilchengröße wurde unter Einsatz einer automatischen Siebvorrichtung gemessen.
  • Der Sauerstoffgehalt der Granulate war 12000 ppm.
  • Die Granulate wurden in ein Gefäß gegeben, und während Stickstoff durch das Gefäß bei einer Fließgeschwindigkeit von 500 ml/Minute geleitet wurde, wurden die bei einer Temperatur im Bereich von 200°C bis 700°C, wie in Vergleichsbeispiel 1 und den Beispielen 1 bis 4 in Tabelle 1 gezeigt, während 3 Stunden stehengelassen, um durch veränderte Bedingungen eine Nitridierung durchzuführen. Der gemessene Stickstoffgehalt der Granulate und das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt sind in Tabelle 1 gezeigt. In jedem Beispiel wurden die Niobgranulate, die unter verschiedenen Bedingungen einer Nitridierung unterworfen worden waren, mit einem Niobdraht (0,29 mm ⌀) in ein Pressteil mit einer ungefähren Dimension von 0,34 cm × 0,18 cm × 0,44 cm (etwa 85 mg) geformt. Eine Seite des Niobdrahts (6 mm) wurde außerhalb des Pressteils gezogen, und die andere Seite (etwa 3,5 mm) wurde in das Pressteil eingeführt.
  • Danach wurde das Pressteil bei einem verminderten Druck von 3,99 × 10–4 Pa bei 1250°C während 30 Minuten stehengelassen, um einen Sinterkörper herzustellen. Der Sinterkörper wurde durch Anlegen einer Spannung von 20 V in einer 0,1%igen wässerigen Phosphorsäurelösung 200 Minuten bei 80°C gebildet, wobei eine Nioboxiddielektrikumsschicht auf einer Oberfläche des Sinterkörpers geformt wurde.
  • Danach wurden die Kapazität des Sinterkörpers in 30%iger Schwefelsäure und der Leckstrom (LC) nach Anlegen einer Spannung von 14 V während 3 Minuten bei Raumtemperatur in einer 20%igen wässerigen Phosphorsäurelösung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Ähnliche Sinterkörper (20 für jedes Beispiel) wurden hergestellt, und jeder Sinterkörper wurde unter ähnlichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben, mit Ausnahme der Bildungsdauer (die Bildungsdauer wurde auf 1000 Minuten geändert), behandelt, wobei eine Nioboxiddielektrikumsschicht auf dem Sinterkörper gebildet wurde. Danach wurde der erhaltene Sinterkörper in ein Lösungsgemisch einer 30%igen wässerigen Bleiacetatlösung und einer 35%igen wässerigen Ammoniumpersulfatlösung (1:1 (Volumenverhältnis) eingetaucht und eine Stunde bei 40°C umgesetzt. Dieses Verfahren wurde 20-mal durchgeführt, um auf dem Dielektrikumsoxidfilm eine Schicht zu bilden, die ein Bleidioxidbleisulfatgemisch (Bleidioxidgehalt: 94 Massen-%), das als zweite Elektrode dient, zu bilden. Auf der zweiten Elektrode wurden nacheinander eine Kohlenstoffpastenschicht und eine Silberpastenschicht gebildet. Das erhaltene Element wurde mit einem Leiterrahmen verbunden, und das ganze Element wurde mit einem Epoxyharz eingekapselt, wobei ein Chipkondensator hergestellt wurde. Tabelle 2 zeigt die Kapazität und den LC (gemessen nach Anlegen einer Spannung von 6,3 V während 1 Minute) des Kondensators sowie die Spannungsspitzengeräuscherzeugung nach einem Hochtemperaturbelastungstest. Der Gehalt (Einheit: ppm) des Elements M, das in dem Niobpulver jedes Beispiels enthalten ist, wurde durch Atomabsorptionsspektrometrie gemessen und ist in Tabelle 3 gezeigt.
  • Beispiele 5 und 6, Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Niobstab (100 mm ⌀, 300 g) wurde in einen aus SUS 304 hergestellten Reaktor gegeben. Nachdem der Reaktor zur Entgasung auf 7,98 × 10–2 Pa evakuiert worden war, wurde die Temperatur des Reaktors auf 800°C erhöht, und Wasserstoff wurde in den Reaktor eingespeist. Wasserstoff wurde außerdem bei 350°C während 50 Stunden eingeführt. Nach dem Kühlen wurde ein Teil des hydrierten Niobblocks 5 Stunden in einem Einlitertopf aus SUS 304, enthaltend Eisenkugeln, pulverisiert. Das pulverisierte Produkt wurde in den vorstehend beschriebenen Reaktor aus SUS 304 gegeben und unter den vorstehend ge nannten Bedingungen hydriert. Das so hydrierte Produkt wurde mit Wasser gemischt, wobei eine 20 Vol.-%ige Aufschlämmung erhalten wurde. Die Aufschlämmung und Zirkoniumoxidkugeln wurden in einen Nasspulverisierungsapparat aus SUS 304 (Produktname: Ato-Liter) gegeben, und das Gemisch wurde in dem Apparat nass pulverisiert.
  • Danach wurde das pulverisierte Produkt nacheinander mit 95%iger Schwefelsäure, Wasser, einem Gemisch aus 30%iger Fluorwasserstoffsäure und 50%iger Salpetersäure (1:1 (Massenverhältnis)) und mit Wasser gewaschen und dann in Vakuum getrocknet, wobei die Verunreinigungen entfernt wurden.
  • Die mittlere Teilchengröße des getrockneten pulverisierten Produkts war 0,7 μm. Danach wurde das erhaltene Niobpulver bei 950°C und bei einem verminderten Druck von 1,33 × 10–4 Pa während 30 Minuten stehengelassen. Danach wurde das Niobpulver auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bis 4 beschrieben pulverisiert, wobei Granulate mit einer mittleren Teilchengröße von 130 μm hergestellt wurden. Der Sauerstoffgehalt der Granulate war 30000 ppm.
  • Danach wurden die Granulate 3 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 200°C bis 400°C, wie in Vergleichsbeispiel 2 und Beispiel 5 und 6 in Tabelle 1 gezeigt, stehengelassen, um die Nitridierung bei einer ähnlichen Stickstofffließgeschwindigkeit wie in Beispiel 1 bis 4 durch geänderte Bedingungen zu nitridieren. Außerdem wurde das Verfahren des Beispiels 1 bis 4 wiederholt, außer dass die Sintertemperatur auf 1050°C geändert wurde, wodurch Formen, Sintern und Bildung durchgeführt wurde. Die Kapazität und der LC des erhaltenen Sinterkörpers wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Ähnliche Sinterkörper (20 für jedes Beispiel) wurden auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben hergestellt, und jeder Sinterkörper wurde unter ähnlichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben behandelt, wobei eine Nioboxiddielektrikumsschicht auf dem Sinterkörper gebildet wurde.
  • Um eine zweite Elektrode auf der Dielektrikumsschicht zu bilden, wurde danach der Sinterkörper einem Pyrroldampf ausgesetzt, der mit Stickstoff bei einer Fließgeschwindigkeit von 1 Liter/Minute gemischt war. Der erhaltene Sinterkörper wurde in eine wässerige 5 Massen Ammoniumpersulfatlösung und eine wässerige 1 Massen Anthrachinonsulfonatlösung eingetaucht, wobei diese Lösungen getrennt voneinander hergestellt worden waren. Danach wurde der Sinterkörper aus den Lösungen entfernt und einem Pyrroldampf ausgesetzt. Dieses Verfahren wurde mindestens 5-mal durchgeführt, wobei eine zweite Elektrode aus Polypyrrol auf der vorstehend beschriebenen Dielektrikumsschicht gebildet wurde. Danach wurde ein Chipkondensator auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Kapazität und den LC des Kondensators sowie das Spannungsspitzengeräuscherzeugungsverhältnis nach dem Hochtemperaturbelastungstest. Außerdem wurde die Menge (Einheit: ppm) jedes Elements (M), das in dem Niobpulver in jedem Beispiel enthalten war, durch Atomabsorptionsspektrometrie gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Beispiele 7 bis 10, Vergleichsbeispiel 3
  • Das Verfahren des Beispiels 5 und 6 wurde wiederholt, außer dass der Niobblock 2 Stunden in einem Topf nach Einleiten von Wasserstoff pulverisiert wurde, wobei Niobpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm erhalten wurde. Außerdem wurde das Verfahren des Beispiels 5 und 6 wiederholt, außer dass das Niobpulver bei 1050°C granuliert wurde, wobei Granulate mit einer mittleren Teilchengröße von 140 μm hergestellt wurden. Der Sauerstoffgehalt der Granulate war 25000 ppm. Die Granulate in jedem Beispiel wurden bei einer Temperatur im Bereich von 200°C bis 500°C, wie in Vergleichsbeispiel 3 und in Beispiel 7 bis 10 in Tabelle 1 gezeigt, 3 Stunden durch geänderte Bedingungen nitridiert. Das Verfahren des Beispiels 5 wurde zudem wiederholt, außer dass die Sintertemperatur auf 1150°C geändert wurde, um Formen, Sintern und Bildung durchzuführen, wobei ein Kondensator hergestellt wurde. Die Kapazität und der LC des Sinterkörpers, die Kapazität und der LC des Kondensators und das Spannungsspitzengeräuscherzeugungsverhältnis nach einem Hochtemperaturbelastungstest wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
  • Die Menge (Einheit: ppm) jedes Elements (M), das in dem Niobpulver in jedem Beispiel enthalten war, wurde durch Atomabsorptionsspektrometrie gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 1
    Nitridierungstemperatur (°C) Stickstoffgehalt (ppm) Stickstoff/Sauerstoff (Massenverhältnis) Kapazität (μF) LC (μA)
    Beisp. 1 250 300 1/40 190 4,0
    Beisp. 2 300 1000 1/12 190 1,0
    Beisp. 3 500 6000 1/2 190 1,2
    Beisp. 4 700 8500 1/1,4 190 2,8
    Beisp. 5 300 3000 1/10 510 2,4
    Beisp. 6 400 6000 1/5 510 2,9
    Beisp. 7 250 1000 1/25 400 1,0
    Beisp. 8 300 2000 1/13 400 1,0
    Beisp. 9 400 5000 1/5 400 2,1
    Beisp. 10 500 8000 1/3,1 400 3,9
    Vergl.-Beisp. 1 200 250 1/48 190 4,2
    Vergl.-Beisp. 2 200 450 1/67 510 8,0
    Vergl.-Beisp. 3 200 400 1/63 400 7,2
    Tabelle 2
    Kondensatoreigenschaften Spannungsspitzengeräuscherzeugungsverhältnis
    Kapazität/μF Leckstrom/μA
    Beisp. 1 168 4,2 0/20
    Beisp. 2 169 1,1 0/20
    Beisp. 3 172 1,4 0/20
    Beisp. 4 171 2,9 0/20
    Beisp. 5 447 2,6 0/20
    Beisp. 6 450 3,0 0/20
    Beisp. 7 341 1,2 0/20
    Beisp. 8 342 1,2 0/20
    Beisp. 9 338 2,4 0/20
    Beisp. 10 338 4,1 0/20
    Vergl.-Beisp. 1 170 4,5 2/20
    Vergl.-Beisp. 2 445 8,2 1/20
    Vergl.-Beisp. 3 338 7,5 2/20
    Tabelle 3
    Gehalt des Elements M (ppm)
    Fe Ni Co Si Na K Mg Insgesamt
    Beispiel 1 60 30 20 60 10 50 20 250
    Beispiel 2 60 30 20 60 10 50 20 250
    Beispiel 3 60 30 20 60 10 50 20 250
    Beispiel 4 60 30 20 60 10 50 20 250
    Beispiel 5 40 20 10 40 5 5 5 125
    Beispiel 6 40 20 10 40 5 5 5 125
    Beispiel 7 20 10 10 40 5 5 5 95
    Beispiel 8 20 10 10 40 5 5 5 95
    Beispiel 9 20 10 10 40 5 5 5 95
    Beispiel 10 20 10 10 40 5 5 5 95
    Vergleichsbeispiel 1 60 30 20 60 10 50 20 250
    Vergleichsbeispiel 2 40 20 10 40 5 5 5 125
    Vergleichsbeispiel 3 20 10 10 40 5 5 5 95
  • Die Tabellen 1 und 2 zeigen, dass ein Vergleich zwischen den Beispielen 1 bis 10 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ergeben, dass wenn ein Kondensator aus Niobpulver hergestellt wird, worin das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt 1/45 oder höher ist, der erhaltene Kondensator hervorragende Zuverlässigkeit aufweist.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Ein Niobkondensator hat eine geringe Zuverlässigkeit, weil Niobpulver, welches Niobpulver mit einer hohen Affinität zu Sauerstoff enthält, auf natürliche Weise oxidiert wird. Wenn jedoch Niobpulver, das einer Teiloxidation unterworfen worden ist, wobei das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts zu dem Sauerstoffgehalt auf 1/45 oder höher eingestellt wird, als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Kondensators verwendet wird, zeigt der Kondensator eine hohe Zuverlässigkeit, d. h., es wird kein Spannungsspitzengeräusch während des Zuverlässigkeitstests (Hochtemperaturbelastungstest) des Kondensators erzeugt.

Claims (10)

  1. Niobpulver, welches einer teilweisen Oxidation und einer teilweisen Nitridierung unterzogen worden ist, wobei das Massenverhältnis des Stickstoffgehalts in dem Pulver zu demjenigen von Sauerstoff in dem Pulver 1/45 oder mehr ist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die mittlere Teilchengröße des Pulvers 0,05 bis 3 μm ist.
  2. Niobpulver nach Anspruch 1, worin der Stickstoffgehalt 300 bis 9000 Massen-ppm beträgt.
  3. Granuliertes Niobpulver, erhalten durch Granulieren von Niobpulver nach Anspruch 1.
  4. Sinterkörper, gebildet aus Niobpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
  5. Kondensator, umfassend einen Sinterkörper nach Anspruch 4, der als eine erste Elektrode dient, ein darauf gebildetes Dielektrikum und eine auf dem Dielektrikum gebildete zweite Elektrode.
  6. Kondensator nach Anspruch 5, worin das Dielektrikum Nioboxid ist.
  7. Kondensator nach Anspruch 6, worin das Nioboxid durch elektrolytische Oxidation gebildet ist.
  8. Kondensator nach Anspruch 5, worin die zweite Elektrode aus mindestens einem Material (eine Verbindung) gebildet ist, ausgewählt aus einem Elektrolyt, einem organischen Halbleiter und einem anorganischen Halbleiter.
  9. Kondensator nach Anspruch 5, worin die zweite Elektrode aus einem organischen Halbleiter gebildet ist, und der orga nische Halbleiter mindestens ein Halbleiter ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Benzopyrrolintetramer und Chloranyl enthaltenden organischen Halbleiter, einem hauptsächlich Tetrathiotetracen enthaltenden organischen Halbleiter, einem hauptsächlich Tetracyanochinodimethan enthaltenden organischen Halbleiter und einem organischen Halbleiter, der hauptsächlich ein leitfähiges Polymer enthält, worin ein Dotierungsmittel in ein Polymer dotiert ist, welches zwei oder mehr Wiederholungseinheiten der folgenden Formeln (1) oder (2) aufweist:
    Figure 00270001
    worin jedes R1 bis R4, die zueinander identisch oder voneinander verschieden sein können, ein Wasserstoffatom, eine C1-C6-Alkylgruppe oder eine C1-C6-Alkoxygruppe darstellt; X ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom darstellt; R5, welches nur vorliegt, wenn X ein Stickstoffatom ist, ein Wasserstoffatom oder eine C1-C6-Alkylgruppe darstellt; und R1 und R2 sowie R3 und R4 miteinander unter Bildung einer cyclischen Struktur verbunden sein können.
  10. Kondensator nach Anspruch 9, worin der organische Halbleiter mindestens einer ist, der aus Polypyrrol, Polythiophen, und einem substituierten Derivat davon ausgewählt ist.
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