JP2002100542A - Powder for capacitor, sintered body using the powder, and capacitor using the sintered body - Google Patents

Powder for capacitor, sintered body using the powder, and capacitor using the sintered body

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JP2002100542A
JP2002100542A JP2000287808A JP2000287808A JP2002100542A JP 2002100542 A JP2002100542 A JP 2002100542A JP 2000287808 A JP2000287808 A JP 2000287808A JP 2000287808 A JP2000287808 A JP 2000287808A JP 2002100542 A JP2002100542 A JP 2002100542A
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powder
capacitor
capacitor according
sintered body
niobium
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JP2000287808A
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Japanese (ja)
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Kazumi Naito
一美 内藤
Shuji Kozono
修治 小園
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Showa Denko KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide powder for a capacitor having a large capacity appearance rate, a sintered body using the powder, and the capacitor having the sintered body. SOLUTION: In this powder, a metal containing boron by 1 to 5 mass ppm is used as a main constituent. The powder is used for manufacturing the sintered body. The sintered body is used for manufacturing the capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、容量出現率が大き
なコンデンサ、該コンデンサ用の粉体および該粉体を用
いた焼結体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor having a large capacitance appearance rate, a powder for the capacitor, and a sintered body using the powder.

【0002】[0002]

【従来の技術】タンタルやニオブなどで代表される土酸
金属は、化学的に安定な金属であるため多様な用途に使
用されている。例えば、タンタルは、携帯電話やパーソ
ナルコンピューター等の電子機器用のコンデンサ材料と
して広く利用されている。また、ニオブもコンデンサ材
料としては、研究の緒についたところであるが、材料が
持つ高誘電率性能が高く評価されている。コンデンサ材
料として使用される土酸金属の形態は、通常粉体であ
り、該粉体を成型後焼結することにより一体化され、焼
結体と言われる電極になる。
2. Description of the Related Art Metal silicates such as tantalum and niobium are chemically stable metals and are used for various purposes. For example, tantalum is widely used as a capacitor material for electronic devices such as mobile phones and personal computers. Although niobium has just begun to be studied as a capacitor material, the high dielectric constant performance of the material is highly evaluated. The form of the earth metal used as the capacitor material is usually a powder, and the powder is molded and then sintered to be integrated into an electrode called a sintered body.

【0003】該焼結体内部は、前記粉体が電気的・機械
的に連結した三次元の複雑な形状をとる。これら焼結体
内部及び外部に誘電体皮膜層を形成した後、他方の電極
となる材料を含浸してコンデンサが構成される。作製さ
れたコンデンサの容量は、誘電体皮膜層が焼結体内外部
の表面に均一に付着している限り、ミクロ的には、他方
の電極材料と誘電体皮膜層との接触状況に大きく依存す
る。
The inside of the sintered body has a complicated three-dimensional shape in which the powder is electrically and mechanically connected. After a dielectric film layer is formed inside and outside of these sintered bodies, the other electrode material is impregnated to form a capacitor. As long as the dielectric film layer is uniformly adhered to the surface inside and outside of the sintered body, the capacity of the produced capacitor largely depends on the contact state between the other electrode material and the dielectric film layer. .

【0004】一方、コンデンサ用粉体に硼素を混合して
焼結体の焼結性を改善し、焼結体の比表面積を上昇させ
ることができることは知られている。例えば、特開昭5
2−109409号公報(同US4,154,609号
公報)には、窒化硼素を0.01〜10質量%添加する
ことによりCV値(電解液中での容量Cと誘電体皮膜を
形成する時の化成電圧Vとの積。CVは比表面積に比例す
る物性値である。)が上昇することが記載されている。
On the other hand, it is known that the sinterability of a sintered body can be improved by mixing boron with a powder for a capacitor to increase the specific surface area of the sintered body. For example, JP
Japanese Patent No. 2-109409 (US Pat. No. 4,154,609) discloses that a CV value (capacity C in an electrolytic solution and a dielectric film) is formed by adding 0.01 to 10% by mass of boron nitride. Is multiplied by the formation voltage V. CV is a physical property value proportional to the specific surface area).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】他方の電極材料とし
て、燐酸水溶液を用いた時、誘電体皮膜層との接触状況
が完全として、その時の容量出現率を100%とする
と、粘性の大きな電極材料、とくに固体の電極材料を使
用した場合、該容量出現率を100%とすることは、困
難であった。とりわけ、前記コンデンサ用粉体の平均粒
径が小さくなればなるほど困難さが増加し、極端な場合
には、容量出現率は、50%にも満たないこともあっ
た。
When a phosphoric acid aqueous solution is used as the other electrode material and the contact state with the dielectric film layer is perfect and the capacitance appearance rate at that time is 100%, a highly viscous electrode material is used. In particular, when a solid electrode material is used, it is difficult to make the capacitance appearance rate 100%. In particular, the difficulty increases as the average particle size of the capacitor powder decreases, and in extreme cases, the capacitance appearance rate may be less than 50%.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために鋭意検討した結果、驚くことに、極め
て微量の硼素を含んだ土酸金属を主成分とするコンデン
サ用粉体を使用すると、従来不可能であった容量出現率
を達成できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, surprisingly, a powder for a capacitor mainly composed of an earth metal having a very small amount of boron has been found. It has been found that the use of a can achieve a capacity appearance rate that has been impossible in the past, and the present invention has been completed.

【0007】即ち、本発明に従えば、[1]硼素を1質
量ppb乃至5質量ppm含有したことを特徴とする土
酸金属を主成分とするコンデンサ用粉体、[2]土酸金
属が、ニオブである前項1に記載のコンデンサ用粉体、
[3]粉体の平均粒径が、0.2μm以上で5μm未満
である前項1及び2に記載のコンデンサ用粉体、[4]
BET比表面積が、0.5m2/g以上で15m2/g以下
である前項1乃至3の何れか1項に記載のコンデンサ用
粉体、
That is, according to the present invention, [1] a powder for a capacitor mainly containing earth metal, which is characterized by containing 1 mass ppb to 5 mass ppm of boron; The powder for a capacitor according to the above 1, which is niobium;
[3] The powder for a capacitor according to the above items 1 and 2, wherein the average particle diameter of the powder is 0.2 μm or more and less than 5 μm, [4]
The powder for a capacitor according to any one of Items 1 to 3, wherein the BET specific surface area is 0.5 m 2 / g or more and 15 m 2 / g or less.

【0008】[5]土酸金属を主成分とする粉体の一部
が、窒化されていることを特徴とする前項1乃至4の何
れか1項に記載のコンデンサ用粉体、[6]前項1乃至
5の何れか1項に記載のコンデンサ用粉体を造粒した、
平均粒径が10〜500μmのコンデンサ用造粒物、
[7]前項1乃至5のいずれか1項に記載のコンデンサ
用粉体を焼結した焼結体、[8]前項6に記載のコンデ
ンサ用造粒物を焼結した焼結体、[9]BET比表面積
が、0.2m2/g以上、5m2/g以下である前項7又
は8に記載の焼結体、
[5] The powder for a capacitor according to any one of [1] to [4], wherein a part of the powder mainly composed of an earth metal is nitrided. [6] The powder for a capacitor according to any one of the preceding items 1 to 5 is granulated,
Granules for capacitors having an average particle size of 10 to 500 μm,
[7] A sintered body obtained by sintering the powder for a capacitor according to any one of the above items 1 to 5, [8] A sintered body obtained by sintering the granulated product for a capacitor according to the above item 6, [9] ] The sintered body according to the above item 7 or 8, wherein the BET specific surface area is 0.2 m 2 / g or more and 5 m 2 / g or less;

【0009】[10]前項7乃至9の何れか1項に記載
の焼結体を一方の電極とし、その表面上に形成された誘
電体と他方の電極とから構成されたコンデンサ、[1
1]誘電体が、酸化ニオブ又は、酸化タンタルを主成分
で含むものである前項10に記載のコンデンサ、[1
2]酸化ニオブ又は酸化タンタルが、電解酸化により形
成されたものであることを特徴とする前項11に記載の
コンデンサ、[13]他方の電極が、有機半導体からな
り、該有機半導体がベンゾピロリン4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)及び一般式(2)
[10] A capacitor comprising the sintered body according to any one of the above items 7 to 9 as one electrode, a dielectric formed on the surface thereof and the other electrode, [1]
1] The capacitor according to the above item 10, wherein the dielectric contains niobium oxide or tantalum oxide as a main component.
2] The capacitor as described in 11 above, wherein the niobium oxide or tantalum oxide is formed by electrolytic oxidation. [13] The other electrode is made of an organic semiconductor, and the organic semiconductor is benzopyrroline 4 Semiconductor composed of a monomer and chloranil, organic semiconductor composed mainly of tetrathiotetracene, organic semiconductor composed mainly of tetracyanoquinodimethane, the following general formulas (1) and (2)

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】(式(1)及び式(2)中、R1〜R4は、
それぞれ独立して水素原子、炭素数1乃至6の直鎖上も
しくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、アル
コキシ基を表し、Xは酸素、硫黄又は窒素原子を表し、
5はXが窒素原子の時のみ存在して水素又は炭素数1
乃至6のアルキル基を表し、R1とR2及びR3とR4は互
いに結合して環状になっていてもよい。)で表される繰
り返し単位を2以上含む重合体にドーパントをドープし
た導電性高分子を主成分とした有機半導体からなる群よ
り選ばれた少なくとも一種である前項10乃至12に記
載のコンデンサ、[14]有機半導体が、ポリピロー
ル、ポリチオフェンおよびこれらの置換誘導体から選ば
れた少なくとも一種を含む導電性高分子である前項13
に記載のコンデンサ、
(In the formulas (1) and (2), R 1 to R 4 are
Each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an oxygen, sulfur or nitrogen atom,
R 5 is present only when X is a nitrogen atom and is hydrogen or carbon 1
Or it represents an alkyl group, R 1 and R 2 and R 3 and R 4 may be bonded to form a ring with each other. The capacitor according to any one of Items 10 to 12, wherein the capacitor is at least one selected from the group consisting of an organic semiconductor containing a conductive polymer as a main component obtained by doping a polymer containing two or more repeating units represented by the following formula: 14] The preceding item, wherein the organic semiconductor is a conductive polymer containing at least one selected from polypyrrole, polythiophene and substituted derivatives thereof.
The capacitor described in

【0012】[15]他方の電極が、有機半導体からな
り、該有機半導体が下記一般式(3)
[15] The other electrode is made of an organic semiconductor, and the organic semiconductor has the following general formula (3)

【0013】[0013]

【化4】 Embedded image

【0014】(式中、R6及びR7は、各々独立して水素
原子、炭素数1乃至6の直鎖状もしくは分岐状の飽和も
しくは不飽和のアルキル基、又は該アルキル基が互いに
任意の位置で結合して、2つの酸素元素を含む少なくと
も1つ以上の5〜7員環の飽和炭化水素の環状構造を形
成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換さ
れていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されて
いてもよいフェニレン構造のものが含まれる。)で示さ
れる繰り返し単位を2以上含む重合体にドーパントをド
ープした導電性高分子である前項10乃至12の何れか
1項に記載のコンデンサ、[16]前記一般式(3)で
示される繰り返し単位を含む重合体が、ポリ(3,4−
エチレンジオキシチオフェン)である前項15に記載の
コンデンサ、
(Wherein R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents a substituent bonded at a position to form a cyclic structure of at least one or more 5- to 7-membered saturated hydrocarbon containing two oxygen elements, and the cyclic structure may be substituted; A conductive polymer obtained by doping a polymer containing two or more repeating units represented by the formula (1) with a vinylene bond and a phenylene structure which may be substituted. 2. The capacitor according to item 1, wherein the polymer containing the repeating unit represented by the general formula (3) is poly (3,4-
Item 17. The capacitor according to item 15, which is ethylenedioxythiophene).

【0015】[17]前項1乃至4の何れか1項に記載
のコンデンサ用粉体を、液体窒化、イオン窒化、及びガ
ス窒化の方法からなる群より選ばれた少なくとも1種の
方法により表面処理することを特徴とするコンデンサ用
粉体の窒化方法、[18]前項1乃至4の何れか1項に
記載のコンデンサ用粉体を、ガス炭化、固相炭化及び液
体炭化の方法からなる群より選ばれた少なくとも1種の
炭化方法により表面処理することを特徴とするコンデン
サ用粉体の炭化方法、[19]前項1乃至4の何れか1
項に記載のコンデンサ用粉体を、ガスホウ化及び固相ホ
ウ化の方法の少なくとも1種のホウ化方法により表面処
理することを特徴とするコンデンサ用粉体のホウ化方
法、
[17] Surface treatment of the capacitor powder according to any one of the above items 1 to 4 by at least one method selected from the group consisting of liquid nitriding, ion nitriding, and gas nitriding. [18] A method for nitriding a capacitor powder according to any one of [1] to [4], wherein the powder for a capacitor is gas-carbonized, solid-phase carbonized, and liquid-carbonized. [19] Any one of the above items [1] to [4], wherein the surface is treated by at least one selected carbonization method.
The method for boring a powder for a capacitor, wherein the powder for a capacitor according to the item is subjected to a surface treatment by at least one kind of a boring method of a gas boring method and a solid-phase boring method.

【0016】[20]前項1乃至4の何れか1項に記載
のコンデンサ用粉体を、ガス硫化、イオン硫化及び固相
硫化の方法の少なくとも1種の硫化方法により表面処理
することを特徴とするコンデンサ用粉体の硫化方法、
[21]コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であることを特
徴とする前項17に記載のコンデンサ用粉体の窒化方
法、[22]コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であること
を特徴とする前項18に記載のコンデンサ用粉体の炭化
方法、[23]コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であるこ
とを特徴とする前項19に記載のコンデンサ用粉体のホ
ウ化方法、
[20] The surface of the powder for a capacitor according to any one of the above items 1 to 4 is subjected to a surface treatment by at least one of sulfurization methods of gas sulfurization, ion sulfurization and solid phase sulfurization. The method of sulfurizing powder for capacitors
[21] The method for nitriding a capacitor powder according to the above item 17, wherein the capacitor powder is a niobium powder, and [22] the method, wherein the capacitor powder is a niobium powder. 18. The method for carbonizing a powder for a capacitor according to item 18, [23] the method for boriding a powder for a capacitor according to item 19, wherein the powder for a capacitor is niobium powder.

【0017】[24]コンデンサ用粉体が、ニオブ粉で
あることを特徴とする前項20に記載のコンデンサ用粉
体の硫化方法、[25]他方の電極が、層状構造を有す
る材料からなる前項10に記載のコンデンサ、[26]
他方の電極が、有機スルホン酸アニオンをドーパントと
して含んだ材料である前項10に記載のコンデンサが提
供できる。
[24] The method for sulfurizing a capacitor powder according to the above item 20, wherein the powder for the capacitor is niobium powder. [25] The above item, wherein the other electrode is made of a material having a layered structure. The capacitor according to 10, [26].
10. The capacitor according to the item 10, wherein the other electrode is a material containing an organic sulfonate anion as a dopant.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明のコンデンサ用粉体を得る
一形態を説明する。本発明に使用される土酸金属の代表
例としては、タンタル、ニオブ、タンタルニオブ合金及
びこれらを主成分とする合金が挙げられる。これら土酸
金属を主成分とする粉体は、一般に入手できるものを用
いることができる。例えば、ハロゲン化土酸金属のマグ
ネシウムやナトリウム又は水素による還元、フッ化土酸
金属酸カリウムのナトリウム還元、フッ化土酸金属酸カ
リウムのニッケル陰極上への溶融塩(NaCl+KC
l)電解、土酸金属の五酸化物のアルカリ金属、アルカ
リ土類金属又は水素による還元、土酸金属インゴットへ
の水素導入後の粉砕・脱水素等によって得ることができ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment for obtaining a powder for a capacitor according to the present invention will be described. Representative examples of the earth metal used in the present invention include tantalum, niobium, a tantalum-niobium alloy, and an alloy containing these as a main component. Generally available powders can be used as the powder mainly composed of the earth metal oxide. For example, reduction of metal halide earth with magnesium, sodium or hydrogen, sodium reduction of potassium metal fluoride, sodium molten metal salt of potassium metal fluoride (NaCl + KC
1) It can be obtained by electrolysis, reduction of a pentoxide of an earth metal with an alkali metal, an alkaline earth metal or hydrogen, pulverization and dehydrogenation after introducing hydrogen into an ingot of an earth metal.

【0019】前記土酸金属に含有される硼素の出発材料
として、酸化硼素、窒化硼素、炭化硼素、硫化硼素,珪
素化硼素および下記一般式(4) BR8910 ・・・・・(4) (式中、Bは硼素であり、R8、R9、R10はそれぞれ独
立に水素原子、水酸基、炭素数1乃至6のアルキル基、
炭素数1乃至6のアルコシキ基、アリール基およびハロ
ゲンから選ばれた置換基を表す。)で代表される化合物
の少なくとも一種を使用することができる。
As a starting material of boron contained in the earth metal, boron oxide, boron nitride, boron carbide, boron sulfide, boron silicide and the following general formula (4): BR 8 R 9 R 10 ... (4) (wherein, B is boron, and R 8 , R 9 , and R 10 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Represents a substituent selected from an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group and a halogen. At least one compound represented by the formula (1) can be used.

【0020】また、一般式(4)で表される化合物は、
硼素硼素結合を有する二量体であっても良い。一般式
(4)で表される化合物の例として、水素化硼素、トリ
アルコキシ硼素が挙げられる。土酸金属に含有された硼
素の含有量(質量ppb及び質量ppmをそれぞれpp
b及びppmと略記する。)は、1ppb乃至5pp
m、好ましくは5ppb乃至1ppmの範囲である。こ
の範囲外であると本発明の効果は期待できない。
The compound represented by the general formula (4) is
It may be a dimer having a boron-boron bond. Examples of the compound represented by the general formula (4) include boron hydride and trialkoxyboron. The content of boron (parts by mass ppb and mass ppm in pp
Abbreviated as b and ppm. ) Is 1ppb to 5pp
m, preferably in the range of 5 ppb to 1 ppm. If it is outside this range, the effect of the present invention cannot be expected.

【0021】次ぎに、本発明のコンデンサ用粉体の作用
について説明する。本発明のコンデンサ用粉体において
は、前記特開昭52−109409号公報公報で記載さ
れた硼素濃度より、はるかに微量な濃度の硼素を添加す
ることにより、焼結体の比表面積を上げることなく、他
方の電極材料の含浸後において容量を大きく上げること
を可能になった。
Next, the operation of the capacitor powder of the present invention will be described. In the capacitor powder of the present invention, the specific surface area of the sintered body is increased by adding a boron in a much smaller concentration than the boron concentration described in JP-A-52-109409. Instead, the capacity can be greatly increased after impregnation with the other electrode material.

【0022】また、従来公知のように高濃度で硼素を添
加した場合は、後記するようにCV値は上昇するもの
の、他方の電極材料の含浸後には容量を上げることがで
きない。即ち、本発明では、容量出現率のみ上昇させて
いるが、このことは、微量な硼素の添加によって、他方
の電極材料と焼結体内部の細孔との接触状況が改善され
たものと考えられる。多量な硼素の添加は、かえって他
方の電極材料の含浸を妨げているものと考えられる。比
表面積が上がると焼結体の強度が下がるが、本発明では
そのようなことが起こり得ない。
When boron is added at a high concentration as conventionally known, the CV value increases as described later, but the capacity cannot be increased after impregnation with the other electrode material. That is, in the present invention, only the capacitance appearance rate is increased. This is thought to be due to the fact that the addition of a small amount of boron has improved the contact state between the other electrode material and the pores inside the sintered body. Can be It is considered that the addition of a large amount of boron rather impedes the impregnation of the other electrode material. When the specific surface area increases, the strength of the sintered body decreases, but such a thing cannot occur in the present invention.

【0023】次ぎに、硼素化合物を前記土酸金属に含有
させる方法として、土酸金属粉体に硼素化合物を所定量
混合させるか、土酸金属粉体を作製する時の原料又は中
間体に硼素化合物を所定量混合させるか、或いは土酸金
属がインゴットの場合は、インゴット作製段階に硼素化
合物を所定量混合させて、いわゆる硼素−土酸金属合金
インゴットとしておく方法が挙げられる。
Next, as a method for incorporating a boron compound into the above-mentioned metal earth metal, a predetermined amount of the metal boron compound is mixed with the metal earth metal powder, or boron is used as a raw material or an intermediate for preparing the metal earth metal powder. When the compound is mixed in a predetermined amount, or when the earth metal is an ingot, a method in which a predetermined amount of a boron compound is mixed in the ingot production stage to form a so-called boron-earth metal alloy ingot may be used.

【0024】硼素が含有した土酸金属を主成分とする粉
体の平均粒径は、0.1μm以上で5μm未満、好まし
くは0.2μm以上で5μm未満である。平均粒径が5
μm以上であると、作製した焼結体自体のCV値が小さ
く、容量の大きなコンデンサを作製することが困難であ
るため好ましくない。0.1μm未満であると、本発明
をもってしても他方の電極材料を含浸することが難し
く、容量を下げるため好ましくない。本発明において
は、該平均粒径範囲にある粉体の比表面積は、0.5m
2/g以上で15m2/g以下が好ましい。本発明のコン
デンサ用粉体は、該粉体を所定の大きさに造粒して使用
しても良い。
The average particle size of the powder containing boron earth as the main component is not less than 0.1 μm and less than 5 μm, preferably not less than 0.2 μm and less than 5 μm. Average particle size is 5
When the thickness is not less than μm, the CV value of the manufactured sintered body itself is small, and it is difficult to manufacture a capacitor having a large capacity, which is not preferable. When the thickness is less than 0.1 μm, it is difficult to impregnate the other electrode material even with the present invention, and the capacity is reduced, which is not preferable. In the present invention, the specific surface area of the powder in the average particle size range is 0.5 m
It is preferably not less than 2 / g and not more than 15 m 2 / g. The powder for a capacitor of the present invention may be used by granulating the powder to a predetermined size.

【0025】造粒方法として、従来公知の方法が採用で
きる。例えば、粉体を500℃〜2000℃の高温真空
下に放置した後、湿式又は乾式解砕する方法、アクリル
樹脂やポリビニルアルコール等の適当なバインダーと粉
体を混合した後解砕する方法、アクリル樹脂や樟脳等の
適当な化合物と混合した後高温真空下に放置し、その後
湿式又は乾式解砕する方法等が挙げられる。 造粒と解
砕の程度によって造粒粉の粒径は、任意に変更可能であ
るが、通常、平均粒径で10μm〜500μmのものが
使用される。造粒・解砕後に分級して用いても良い。ま
た、造粒後に造粒前の粉体を適量混合して用いても良
い。
As the granulation method, a conventionally known method can be adopted. For example, a method in which a powder is left under a high-temperature vacuum at 500 ° C. to 2000 ° C., and then a wet or dry crushing method, a method in which a powder is mixed with a suitable binder such as an acrylic resin or polyvinyl alcohol, and a crushing method, After mixing with an appropriate compound such as resin or camphor, the mixture is allowed to stand under a high temperature vacuum, and then wet or dry pulverized. The particle size of the granulated powder can be arbitrarily changed depending on the degree of granulation and crushing, but usually, an average particle size of 10 μm to 500 μm is used. Classification after granulation and crushing may be used. Also, after granulation, a suitable amount of powder before granulation may be mixed and used.

【0026】本発明のコンデンサ用粉体(造粒した粉体
をも含む)は、一部窒化した粉体、一部炭化した粉体、
一部ホウ化した粉体、または一部硫化した粉体であって
もよく、特に一部窒化した粉体であることが好ましい。
窒化量は、数10質量ppm乃至数万質量ppmであ
る。該粉体から焼結体を作製し、後記するように該焼結
体の表面に誘電体を形成して、リン酸水溶液中でLC値
を測定した場合、小さいLC値とするには、前記窒化量
は、300質量ppm以上7000質量ppm以下にす
ることが好ましい。ここで窒化量とは、粉体に吸着した
ものではなく、反応して窒化したものである。
The powder for a capacitor (including a granulated powder) of the present invention includes a partially nitrided powder, a partially carbonized powder,
The powder may be a partially borated powder or a partially sulfided powder, and particularly preferably a partially nitrided powder.
The nitriding amount is several tens mass ppm to tens of thousands mass ppm. To prepare a sintered body from the powder, form a dielectric on the surface of the sintered body as described below, and measure the LC value in a phosphoric acid aqueous solution, to obtain a small LC value, It is preferable that the amount of nitriding be 300 ppm or more and 7000 ppm or less. Here, the amount of nitriding is not the amount adsorbed on the powder, but the amount reacted and nitrided.

【0027】粉体の窒化は、液体窒化、イオン窒化、ガ
ス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。窒素ガス雰囲気による
ガス窒化処理は、装置が簡便で操作が容易なため好まし
い。例えば窒素ガス雰囲気によるガス窒化方法は、前記
粉体を窒素雰囲気中に放置することによって達成され
る。窒化する雰囲気温度は、2000℃以下、放置時間
は、数時間以内で目的とする窒化量の粉体が得られる。
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。前記粉体の窒化量は、被窒化物の窒化温度と窒化
時間を予備実験等で確認した条件で管理することができ
る。
The nitriding of the powder can be carried out by any one of liquid nitriding, ionic nitriding, gas nitriding and the like, or a combination thereof. The gas nitriding treatment in a nitrogen gas atmosphere is preferable because the apparatus is simple and the operation is easy. For example, a gas nitriding method in a nitrogen gas atmosphere is achieved by leaving the powder in a nitrogen atmosphere. The nitriding atmosphere temperature is 2000 ° C. or less, and the leaving time is within several hours, so that a powder having a desired nitriding amount can be obtained.
Processing at a high temperature can shorten the processing time. The amount of nitriding of the powder can be controlled under conditions in which the nitriding temperature and the nitriding time of the nitride to be nitrided are confirmed by preliminary experiments and the like.

【0028】造粒粉体を窒化する場合、窒化した未造粒
粉体から造粒粉体を作製してさらに窒化処理を行っても
良い。粉体の炭化は、ガス炭化、固相炭化、液体炭化い
ずれであってもよい。たとえば、該粉体を炭素材やメタ
ンなどの炭素を有する有機物などの炭素源とともに、減
圧下、2000℃以下で数分〜数10時間放置しておけ
ばよい。
In the case of nitriding the granulated powder, a granulated powder may be prepared from the non-granulated powder that has been nitrided, and further subjected to a nitriding treatment. The carbonization of the powder may be any of gas carbonization, solid phase carbonization, and liquid carbonization. For example, the powder may be left together with a carbon material or a carbon source such as an organic substance having carbon such as methane at 2000 ° C. or lower for several minutes to several tens of hours under reduced pressure.

【0029】粉体のホウ化は、ガスホウ化、固相ホウ化
いずれであってもよい。たとえば、粉体をホウ素ペレッ
トやトリフルオロホウ素などのハロゲン化ホウ素のホウ
素源とともに、減圧下、2000℃以下で数分〜数10
時間放置しておけばよい。
The boriding of the powder may be either gas boriding or solid-phase boriding. For example, the powder is mixed with a boron source such as boron pellets or boron halide such as trifluoroboron under reduced pressure at 2000 ° C. or lower for several minutes to several tens of minutes.
Just leave it for a while.

【0030】粉体の硫化は、ガス硫化、イオン硫化、固
相硫化いずれであってもよい。たとえば、硫黄ガス雰囲
気によるガス硫化の方法は、前記粉体を硫黄雰囲気中に
放置することにより達成される。硫化する雰囲気の温度
は、2000℃以下、放置時間は数10時間以内で目的
とする硫化量の粉体が得られる。また、より高温で処理
することにより処理時間を短縮できる。
The sulfurization of the powder may be any of gas sulfurization, ion sulfurization, and solid phase sulfurization. For example, the method of gas sulfurization in a sulfur gas atmosphere is achieved by leaving the powder in a sulfur atmosphere. The temperature of the sulfurizing atmosphere is 2000 ° C. or less, and the leaving time is within several tens of hours. Further, the processing time can be reduced by performing the processing at a higher temperature.

【0031】前記窒化方法、炭化方法オフ、ほう化方法
及び硫化方法は、ニオブ粉に対して行うだけでなく、未
処理のニオブ燒結体に対しても実施することができる。
本発明の焼結体は、前述した粉体を焼結して製造する。
焼結体の製造方法の1例を以下に示す。なお、焼結体の
製造方法は、この例に限定されるものではない。例え
ば、粉体を所定の形状に加圧成型した後、(1〜1
-7)×133Pa(パスカル)で、数分〜数時間、5
00〜2000℃、好ましくは900〜1500℃、さ
らに好ましくは900〜1300℃の範囲で加熱して得
られる。本発明の焼結体の比表面積は、0.2m2/g
以上で5m2/g以下がよい。
The nitriding method, the carbonizing method, the boride method, and the sulfurizing method can be performed not only on niobium powder but also on an untreated niobium sintered body.
The sintered body of the present invention is manufactured by sintering the powder described above.
One example of a method for manufacturing a sintered body will be described below. The method for manufacturing the sintered body is not limited to this example. For example, after the powder is pressed into a predetermined shape, (1 to 1
0 -7) × at 133Pa (Pascal), a few minutes to a few hours, 5
It is obtained by heating in the range of 00 to 2000 ° C, preferably 900 to 1500 ° C, and more preferably 900 to 1300 ° C. The specific surface area of the sintered body of the present invention is 0.2 m 2 / g.
Above is preferably 5 m 2 / g or less.

【0032】また、適当な形状・長さの、ニオブやタン
タル等の弁作用金属からなるリードワイヤーを用意し、
前述した粉体の加圧成型時に該リードワイヤーの一部が
成型体の内部に挿入されるように一体成型して、該リー
ドワイヤーを前記焼結体の引き出しリードとなるように
設計することもできる。
Further, a lead wire having a suitable shape and length and made of a valve metal such as niobium or tantalum is prepared.
The lead wire may be integrally molded so that a part of the lead wire is inserted into the inside of the molded body during the pressure molding of the powder, and the lead wire may be designed so as to be a lead of the sintered body. it can.

【0033】前述した焼結体を一方の電極とし他方の電
極の間に介在した誘電体とからコンデンサを製造するこ
とができる。コンデンサの誘電体として酸化ニオブおよ
び酸化タンタルを主成分とする誘電体が挙げられる。例
えば、酸化ニオブを主成分とする誘電体は、一方の電極
であるニオブ焼結体を電解液中で化成することによって
得られる。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、例えば、0. 1%リン酸水溶液又は
硫酸水溶液を用いて行われる。ニオブ電極を電解液中で
化成して酸化ニオブを主成分とする誘電体を得る場合。
本発明のコンデンサは、電解コンデンサとなり、ニオブ
側が陽極となる。
A capacitor can be manufactured from the above-described sintered body as one electrode and a dielectric interposed between the other electrodes. As the dielectric of the capacitor, a dielectric mainly composed of niobium oxide and tantalum oxide can be cited. For example, a dielectric containing niobium oxide as a main component can be obtained by forming a niobium sintered body as one electrode in an electrolytic solution. The formation of a niobium electrode in an electrolytic solution is usually performed using a protonic acid aqueous solution, for example, a 0.1% phosphoric acid aqueous solution or a sulfuric acid aqueous solution. A case where a niobium electrode is formed in an electrolytic solution to obtain a dielectric mainly composed of niobium oxide.
The capacitor of the present invention becomes an electrolytic capacitor, and the niobium side becomes an anode.

【0034】一方、本発明において、コンデンサの他方
の電極としては、有機半導体および無機半導体から選ば
れた少なくとも1種の化合物が挙げられる。有機半導体
の具体例としては、ベンゾピロリン4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)又は一般式(2)
On the other hand, in the present invention, the other electrode of the capacitor includes at least one compound selected from an organic semiconductor and an inorganic semiconductor. Specific examples of the organic semiconductor include an organic semiconductor composed of benzopyrroline tetramer and chloranil, an organic semiconductor composed mainly of tetrathiotetracene, an organic semiconductor composed mainly of tetracyanoquinodimethane, and the following general formula (1) Or the general formula (2)

【0035】[0035]

【化5】 Embedded image

【0036】(上記式(1)及び式(2)中、R1〜R4
は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1乃至6の直鎖
上もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、
アルコキシ基を表し、Xは酸素、硫黄又は窒素原子を表
し、R5はXが窒素原子の時のみ存在して水素又は炭素
数1乃至6のアルキル基を表し、R1とR2及びR3とR4
は互いに結合して環状になっていてもよい。)で表され
る繰り返し単位を2以上含む重合体にドーパントをドー
プした導電性高分子を主成分とした有機半導体が好まし
く使用できる。
(In the above formulas (1) and (2), R 1 to R 4
Are each independently a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R represents an alkoxy group, X represents an oxygen, sulfur or nitrogen atom, R 5 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and present only when X is a nitrogen atom, and R 1 , R 2 and R 3 And R 4
May be bonded to each other to form a ring. An organic semiconductor mainly composed of a conductive polymer obtained by doping a dopant into a polymer containing two or more repeating units represented by the formula (1) can be preferably used.

【0037】式(1)又は式(2)で表される繰り返し
単位を含む重合体としては、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、およびこれらの重合体の誘導体などが挙げら
れる。また、上記一般式(1)のさらに好ましい形態
は、下記一般式(3)
Examples of the polymer containing a repeating unit represented by the formula (1) or (2) include polyaniline, polyoxyphenylene, polyphenylene sulfide, polythiophene, polyfuran, polypyrrole, polymethylpyrrole, and polymethylpyrrole. And the like. Further, a more preferred embodiment of the above general formula (1) is the following general formula (3)

【0038】[0038]

【化6】 Embedded image

【0039】(式中、R6及びR7は、各々独立して水素
原子、炭素数1乃至6の直鎖状もしくは分岐状の飽和も
しくは不飽和のアルキル基、又は該アルキル基が互いに
任意の位置で結合して、2つの酸素元素を含む少なくと
も1つ以上の5〜7員環の飽和炭化水素の環状構造を形
成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換さ
れていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されて
いてもよいフェニレン構造のものが含まれる。)で表さ
れる繰り返し単位を2以上含む重合体にドーパントをド
ープした導電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、二酸化鉛又は二
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、又は、2種以上組み合わせて使用しても
良い。
(Wherein R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents a substituent bonded at a position to form a cyclic structure of at least one or more 5- to 7-membered saturated hydrocarbon containing two oxygen elements, and the cyclic structure may be substituted; Organic polymers having a conductive polymer obtained by doping a dopant into a polymer containing two or more repeating units represented by the following formulas: those having a vinylene bond and those having a phenylene structure which may be substituted are included. No. Specific examples of the inorganic semiconductor include an inorganic semiconductor containing lead dioxide or manganese dioxide as a main component, and an inorganic semiconductor made of ferric oxide. Such semiconductors may be used alone or in combination of two or more.

【0040】上記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。さらに他方の電極が固体の場合
には、その上に外部引き出しリード(例えば、リードフ
レーム)との電気的接触をよくするために、導電体層を
設けてもよい。
As the above organic semiconductor and inorganic semiconductor,
Using a range of electric conductivity of 10-2 2 S · cm -1 to 10 3 S · cm -1, it is possible impedance value of the capacitor fabricated becomes smaller, further more it increases the capacity of a high frequency. Further, when the other electrode is solid, a conductor layer may be provided thereon to improve electrical contact with an external lead (for example, a lead frame).

【0041】導電体層としては、例えば、導電ペースト
の固化、メッキ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フイルム
の形成等により形成することができる。導電ペーストと
しては、銀ペースト、銅ペースト、アルミペースト、カ
ーボンペースト、ニッケルペースト等が好ましいが、こ
れらは1種を用いても2種以上を用いてもよい。2種以
上を用いる場合、混合してもよく、又は別々の層として
重ねてもよい。導電ペーストを適用した後、空気中に放
置するか、又は加熱して固化せしめる。メッキとして
は、ニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、アルミメッ
キ等が挙げられる。また蒸着金属としては、アルミニウ
ム、ニッケル、銅、銀等が挙げられる。
The conductor layer can be formed by, for example, solidifying a conductive paste, plating, metal deposition, forming a heat-resistant conductive resin film, or the like. As the conductive paste, a silver paste, a copper paste, an aluminum paste, a carbon paste, a nickel paste, and the like are preferable, but one or more of these may be used. When two or more kinds are used, they may be mixed or may be stacked as separate layers. After applying the conductive paste, it is left in the air or heated to be solidified. Examples of plating include nickel plating, copper plating, silver plating, and aluminum plating. Examples of the metal to be deposited include aluminum, nickel, copper, and silver.

【0042】具体的には、例えば他方の電極上にアルミ
ペースト、銀ペーストを順次積層しエポキシ樹脂のよう
な材料で封止してコンデンサが構成される。このコンデ
ンサは、前記焼結体と一体に焼結成型された、又は後で
溶接されたニオブ又はタンタルリードを有していてもよ
い。以上のような構成の本発明のコンデンサは、例え
ば、樹脂モールド、樹脂ケース、金属性の外装ケース、
樹脂のディッピング、ラミネートフイルムによる外装な
どの外装により各種用途のコンデンサ製品とすることが
できる。
Specifically, for example, a capacitor is formed by sequentially laminating an aluminum paste and a silver paste on the other electrode and sealing with a material such as epoxy resin. The capacitor may have a niobium or tantalum lead sintered integrally with the sintered body or later welded. The capacitor of the present invention having the above configuration includes, for example, a resin mold, a resin case, a metal outer case,
Capacitor products for various applications can be obtained by coating with resin dipping, or using a laminate film.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の具体例についてさらに詳細に
説明するが、本発明は実施例に限定されない。本発明の
粉体に含有されている硼素量は、陰イオン交換カラムを
用いた分離法(陰イオン交換分離法)により測定した。
また、粉体の窒化量は、LEKO社製の窒素・酸素分析
計を用いて求めた。焼結体のCV値は、0.1%燐酸水
溶液中で20V印加、80℃、200分化成した後に、
30%硫酸中で測定した容量と、化成電圧の70%値1
4Vとの積から求めた。また、容量出現率は、前記した
条件で1000分化成したときの30%硫酸中での容量
を100%として、コンデンサ形成後の容量との比で表
現した。CV値及び容量出現率を求めるための試料数
は、各例とも30個とした。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. The amount of boron contained in the powder of the present invention was measured by a separation method using an anion exchange column (anion exchange separation method).
The nitriding amount of the powder was determined using a nitrogen / oxygen analyzer manufactured by LEKO. The CV value of the sintered body was determined by applying 20 V in a 0.1% phosphoric acid aqueous solution, and performing 80 differentiation at 200C.
Capacity measured in 30% sulfuric acid and 70% of formation voltage 1
It was determined from the product with 4V. The capacity appearance rate was expressed as a ratio to the capacity after formation of the capacitor, with the capacity in 30% sulfuric acid at the time of 1000 differentiation under the above-mentioned conditions as 100%. The number of samples for obtaining the CV value and the capacitance appearance rate was 30 in each case.

【0044】(実施例1〜6)、(比較例1〜3) 平均粒径0.9μmのニオブ粉に、別途用意したトリエ
チル硼素をそれぞれ所定量加え、硼素量が表1に記載の
含有量となるように調製した。次いで各例の粉体を、1
000℃で真空加熱した後取り出し、解砕後分級し平均
粒径90μmの造粒粉とした。この造粒粉から、各例と
も1.8mm×3.5mm×4.5mmの大きさに成型
し(直径0.3mmニオブワイヤーを共に成型しリード
とした)た後、1250℃で5×133×10-5Pa
(パスカル)の真空下で焼結し焼結体とした。焼結体の
CV値を表1にあわせて示した。
(Examples 1 to 6) and (Comparative Examples 1 to 3) Triethylboron prepared separately was added to niobium powder having an average particle size of 0.9 μm in predetermined amounts, and the boron content was as shown in Table 1. It was prepared so that Then, the powder of each example was
After being heated in vacuum at 000 ° C., it was taken out, crushed and classified to obtain granulated powder having an average particle size of 90 μm. In each case, the granulated powder was molded into a size of 1.8 mm × 3.5 mm × 4.5 mm (a niobium wire having a diameter of 0.3 mm was molded into a lead), and then 5 × 133 at 1250 ° C. × 10 -5 Pa
It was sintered under (Pascal) vacuum to obtain a sintered body. Table 1 shows the CV values of the sintered bodies.

【0045】次に、焼結体の化成時間を1000分にし
た以外は,CV値を求める場合と同様にして化成した
後、他方の電極材料をポリピロール(酸化剤を過硫酸ア
ンモニウム、ドーパントをアントラキノンスルフォン酸
ナトリウムとし、ドーパントの存在下、ピロールと酸化
剤との反応を繰り返した)として焼結体内部の細孔に充
填した。さらにカーボンペースト、銀ペーストを順に積
層した後、エポキシ樹脂で封止してコンデンサを作製し
た。各例の容量出現率を表1に記載した。
Next, after forming the sintered body in the same manner as in the case of obtaining the CV value except that the formation time of the sintered body was set to 1000 minutes, the other electrode material was made of polypyrrole (an oxidizing agent was ammonium persulfate, and a dopant was anthraquinone sulfone). The reaction between pyrrole and the oxidizing agent was repeated in the presence of a dopant in the presence of a dopant) to fill the pores inside the sintered body. Furthermore, after laminating a carbon paste and a silver paste in order, sealing was performed with an epoxy resin to produce a capacitor. Table 1 shows the capacity appearance rate of each example.

【0046】(実施例7〜12)、(比較例4〜6) 実施例1〜6、比較例1〜3で他方の電極材料をポリピ
ロールから二酸化鉛と硫酸鉛の混合物(二酸化鉛が98
質量%、焼結体細孔中で酢酸鉛水溶液と過硫酸アンモニ
ウム水溶液の反応を繰り返した。)とした以外は、実施
例1〜6、比較例1〜3と同様にしてコンデンサを作製
した。
(Examples 7 to 12) and (Comparative Examples 4 to 6) In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the other electrode material was changed from polypyrrole to a mixture of lead dioxide and lead sulfate (lead dioxide was 98%).
The reaction between the aqueous solution of lead acetate and the aqueous solution of ammonium persulfate was repeated in the mass% of the sintered body pores. ), And a capacitor was produced in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3.

【0047】(実施例13〜18)、(比較例7〜9) 実施例1〜6、比較例1〜3で、ニオブ粉の平均粒径を
0.9μmから2μmにし、トリエチル硼素を酸化硼素
に変更し、さらに造粒粉の平均粒径を110μmにした
以外は実施例1〜6、比較例1〜3と同様にしてコンデ
ンサを作製した。
(Examples 13 to 18), (Comparative Examples 7 to 9) In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the average particle size of niobium powder was changed from 0.9 μm to 2 μm, and triethylboron was changed to boron oxide. And the capacitors were produced in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 except that the average particle size of the granulated powder was changed to 110 μm.

【0048】(実施例19〜24)、(比較例10〜1
2) 実施例1〜6、比較例1〜3で、平均粒径0.9μmの
ニオブ粉から平均粒径0.7μmのタンタル粉にし、さ
らに造粒粉の平均粒径を150μmにし、焼結温度を1
250℃から1480℃にした以外は、実施例1〜6、
比較例1〜3と同様にしてコンデンサを作製した。
(Examples 19 to 24), (Comparative Examples 10 to 1)
2) In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the niobium powder having an average particle diameter of 0.9 μm was converted into a tantalum powder having an average particle diameter of 0.7 μm, and the average particle diameter of the granulated powder was changed to 150 μm. Temperature 1
Examples 1 to 6, except that the temperature was changed from 250 ° C to 1480 ° C,
A capacitor was produced in the same manner as in Comparative Examples 1 to 3.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】(実施例25〜30)、(比較例13〜1
5) 実施例1〜6、比較例1〜3で他方の電極材料を、ポリ
ピロールからポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェ
ン)にアントラキノン−2−スルホン酸アニオンをドー
プした有機半導体(誘電体を形成した焼結体に、下記の
方法で前記重合体を形成。)とした以外は、実施例1〜
6、比較例1〜3と同様にしてコンデンサを作製し評価
結果を表2に示した。
(Examples 25 to 30), (Comparative Examples 13 to 1)
5) In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the other electrode material was an organic semiconductor (dielectric material) in which poly (3,4-ethylenedioxythiophene) was doped with anthraquinone-2-sulfonic acid anion from polypyrrole. Examples 1 to 10 were performed except that the polymer was formed on the formed sintered body by the following method.
6. A capacitor was produced in the same manner as in Comparative Examples 1 to 3, and the evaluation results are shown in Table 2.

【0051】以下、前記重合体を有する燒結体の製造方
法について述べる。実施例1〜6、比較例1〜3で得た
焼結体と同様にして焼結体を50個用意し、これらの焼
結体を20Vの電圧で、0.1%リン酸水溶液を用い、
200分間電解化成して、表面に誘電体酸化皮膜を形成
した。次に、このニオブ燒結体を、過硫酸アンモニウム
25質量%とアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウ
ムを3質量%含む水溶液(溶液1B)に浸漬した後、こ
れを引き上げ、80℃で30分乾燥させ、次いで誘電体
を形成した燒結体を、3,4−エチレンジオキシチオフ
ェン18質量%を含むイソプロパノール溶液(溶液2)
に浸漬した後引き上げ、60℃の雰囲気に10分放置す
ることで酸化重合を行った。
Hereinafter, a method for producing a sintered body having the polymer will be described. Fifty sintered bodies were prepared in the same manner as the sintered bodies obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, and these sintered bodies were applied at a voltage of 20 V using a 0.1% phosphoric acid aqueous solution. ,
Electrolysis was performed for 200 minutes to form a dielectric oxide film on the surface. Next, the niobium sintered body was immersed in an aqueous solution (solution 1B) containing 25% by mass of ammonium persulfate and 3% by mass of sodium anthraquinone-2-sulfonate, pulled up, dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then dried. The sintered body on which the dielectric was formed was treated with an isopropanol solution containing 18% by mass of 3,4-ethylenedioxythiophene (solution 2).
After being immersed in the solution, it was pulled up and left in an atmosphere of 60 ° C. for 10 minutes to perform oxidative polymerization.

【0052】これを再び溶液1Bに浸漬し、さらに前記
と同様に処理した。溶液1Bに浸漬してから酸化重合を
行うまでの操作を10回繰り返した後、50℃の温水で
10分洗浄を行い、100℃で30分乾燥を行うことに
より、導電性のポリ(3,4−エチレンジオキシチオフ
ェン)からなる他方の電極(対極)を形成した。コンデ
ンサの作製は、実施例1〜6及び比較例1〜3の方法と
同様な方法で実施した。
This was immersed again in the solution 1B and further treated in the same manner as described above. The operation from immersion in the solution 1B to oxidative polymerization was repeated 10 times, followed by washing with warm water at 50 ° C. for 10 minutes and drying at 100 ° C. for 30 minutes to obtain a conductive poly (3, The other electrode (counter electrode) made of 4-ethylenedioxythiophene) was formed. The capacitors were manufactured in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3.

【0053】[0053]

【表2】 実施例1〜6と比較例1〜3、実施例7〜12と比較例
4〜6、実施例13〜18と比較例7〜9、実施例19
〜24と比較例10〜12、実施例25〜30と比較例
13〜15をそれぞれ見比べることにより、硼素を1p
pb乃至5ppm含有した土酸金属を主成分とする粉体
からコンデンサを作製すると、該コンデンサの容量出現
率が大きくなることがわかる。
[Table 2] Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, Examples 7 to 12 and Comparative Examples 4 to 6, Examples 13 to 18 and Comparative Examples 7 to 9, and Example 19
-24 and Comparative Examples 10-12, and Examples 25-30 and Comparative Examples 13-15 respectively,
It can be seen that when a capacitor is produced from a powder mainly composed of an earth metal metal containing pb to 5 ppm, the capacitance appearance rate of the capacitor increases.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のコンデンサ用粉体、該粉体を用
いた燒結体、該燒結体を有するコンデンサを用いると、
容量出現率が大きなコンデンサを作製することができ
る。
According to the powder for capacitors of the present invention, a sintered body using the powder, and a capacitor having the sintered body,
A capacitor having a large capacitance appearance rate can be manufactured.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 35/58 105 C04B 35/56 F H01G 9/028 H01G 9/02 331A 331E Fターム(参考) 4G001 BA12 BA24 BA37 BA43 BA61 BA68 BB12 BB24 BB37 BB43 BB68 BC02 BC71 BD23 4G030 AA20 AA21 AA35 AA45 AA49 AA54 BA09 GA06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 35/58 105 C04B 35/56 F H01G 9/028 H01G 9/02 331A 331E F-term (Reference) 4G001 BA12 BA24 BA37 BA43 BA61 BA68 BB12 BB24 BB37 BB43 BB68 BC02 BC71 BD23 4G030 AA20 AA21 AA35 AA45 AA49 AA54 BA09 GA06

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】硼素を1質量ppb乃至5質量ppm含有
したことを特徴とする土酸金属を主成分とするコンデン
サ用粉体。
1. A powder for a capacitor mainly composed of a metal earth metal, comprising 1 to ppb to 5 ppm by mass of boron.
【請求項2】土酸金属が、ニオブである請求項1に記載
のコンデンサ用粉体。
2. The capacitor powder according to claim 1, wherein the earth metal is niobium.
【請求項3】粉体の平均粒径が、0.2μm以上で5μ
m未満である請求項1及び2に記載のコンデンサ用粉
体。
3. The powder having an average particle size of 0.2 μm or more and 5 μm or more.
3. The powder for a capacitor according to claim 1, wherein the particle diameter is less than m.
【請求項4】BET比表面積が、0.5m2/g以上で15
2/g以下である請求項1乃至3の何れか1項に記載
のコンデンサ用粉体。
4. When the BET specific surface area is 0.5 m 2 / g or more, 15
The powder for a capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the powder is not more than m 2 / g.
【請求項5】土酸金属を主成分とする粉体の一部が、窒
化されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか
1項に記載のコンデンサ用粉体。
5. The capacitor powder according to claim 1, wherein a part of the powder mainly composed of an earth metal is nitrided.
【請求項6】請求項1乃至5の何れか1項に記載のコン
デンサ用粉体を造粒した、平均粒径が10〜500μm
のコンデンサ用造粒物。
6. An average particle diameter obtained by granulating the powder for a capacitor according to claim 1 having an average particle diameter of 10 to 500 μm.
Granules for capacitors.
【請求項7】請求項1乃至5のいずれか1項に記載のコ
ンデンサ用粉体を焼結した焼結体。
7. A sintered body obtained by sintering the powder for a capacitor according to any one of claims 1 to 5.
【請求項8】請求項6に記載のコンデンサ用造粒物を焼
結した焼結体。
8. A sintered body obtained by sintering the granulated product for a capacitor according to claim 6.
【請求項9】BET比表面積が、0.2m2/g以上、5m
2/g以下である請求項7又は8に記載の焼結体。
9. A BET specific surface area of 0.2 m 2 / g or more and 5 m
The sintered body according to claim 7, wherein the sintered body is not more than 2 / g.
【請求項10】請求項7乃至9の何れか1項に記載の焼
結体を一方の電極とし、その表面上に形成された誘電体
と他方の電極とから構成されたコンデンサ。
10. A capacitor comprising the sintered body according to claim 7 as one electrode, a dielectric formed on the surface thereof, and the other electrode.
【請求項11】誘電体が、酸化ニオブ又は、酸化タンタ
ルを主成分で含むものである請求項10に記載のコンデ
ンサ。
11. The capacitor according to claim 10, wherein the dielectric contains niobium oxide or tantalum oxide as a main component.
【請求項12】酸化ニオブ又は酸化タンタルが、電解酸
化により形成されたものであることを特徴とする請求項
11に記載のコンデンサ。
12. The capacitor according to claim 11, wherein the niobium oxide or tantalum oxide is formed by electrolytic oxidation.
【請求項13】他方の電極が、有機半導体からなり、該
有機半導体がベンゾピロリン4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)及び一般式(2) 【化1】 (式(1)及び式(2)中、R1〜R4は、それぞれ独立
して水素原子、炭素数1乃至6の直鎖上もしくは分岐状
の飽和もしくは不飽和のアルキル基、アルコキシ基を表
し、Xは酸素、硫黄又は窒素原子を表し、R5はXが窒
素原子の時のみ存在して水素又は炭素数1乃至6のアル
キル基を表し、R1とR2及びR3とR4は互いに結合して
環状になっていてもよい。)で表される繰り返し単位を
2以上含む重合体にドーパントをドープした導電性高分
子を主成分とした有機半導体からなる群より選ばれた少
なくとも一種である請求項10乃至12に記載のコンデ
ンサ。
13. The other electrode comprises an organic semiconductor, wherein the organic semiconductor comprises benzopyrroline tetramer and chloranil, an organic semiconductor comprising tetrathiotetracene as a main component, and tetracyanoquinodimethane as a main component. An organic semiconductor to be represented by the following general formula (1) and general formula (2): (In the formulas (1) and (2), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. X represents an oxygen, sulfur or nitrogen atom, R 5 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and exists only when X is a nitrogen atom, and R 1 and R 2 and R 3 and R 4 May be bonded to each other to form a ring.) At least one selected from the group consisting of organic semiconductors containing a conductive polymer obtained by doping a dopant into a polymer containing two or more repeating units represented by the following formula: The capacitor according to claim 10, which is a kind.
【請求項14】有機半導体が、ポリピロール、ポリチオ
フェンおよびこれらの置換誘導体から選ばれた少なくと
も一種を含む導電性高分子である請求項13に記載のコ
ンデンサ。
14. The capacitor according to claim 13, wherein the organic semiconductor is a conductive polymer containing at least one selected from polypyrrole, polythiophene and substituted derivatives thereof.
【請求項15】他方の電極が、有機半導体からなり、該
有機半導体が、下記一般式(3) 【化2】 (式中、R6及びR7は、各々独立して水素原子、炭素数
1乃至6の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和
のアルキル基、又は該アルキル基が互いに任意の位置で
結合して、2つの酸素元素を含む少なくとも1つ以上の
5〜7員環の飽和炭化水素の環状構造を形成する置換基
を表わす。また、前記環状構造には置換されていてもよ
いビニレン結合を有するもの、置換されていてもよいフ
ェニレン構造のものが含まれる。)で示される繰り返し
単位を2以上含む重合体にドーパントをドープした導電
性高分子である請求項10乃至12の何れか1項に記載
のコンデンサ。
15. The other electrode comprises an organic semiconductor, wherein the organic semiconductor is represented by the following general formula (3): (Wherein, R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the alkyl groups are bonded to each other at an arbitrary position. Represents a substituent which forms a cyclic structure of at least one or more 5- to 7-membered saturated hydrocarbon containing two oxygen elements, wherein the cyclic structure has a vinylene bond which may be substituted. A conductive polymer obtained by doping a polymer containing two or more repeating units represented by the formula (1) with a phenylene structure which may be substituted. A capacitor according to claim 1.
【請求項16】前記一般式(3)で示される繰り返し単
位を含む重合体が、ポリ(3,4−エチレンジオキシチ
オフェン)である請求項15に記載のコンデンサ。
16. The capacitor according to claim 15, wherein the polymer containing the repeating unit represented by the general formula (3) is poly (3,4-ethylenedioxythiophene).
【請求項17】請求項1乃至4の何れか1項に記載のコ
ンデンサ用粉体を、液体窒化、イオン窒化、及びガス窒
化の方法からなる群より選ばれた少なくとも1種の方法
により表面処理することを特徴とするコンデンサ用粉体
の窒化方法。
17. The surface treatment of the powder for a capacitor according to claim 1 by at least one method selected from the group consisting of liquid nitriding, ion nitriding, and gas nitriding. A method for nitriding a powder for a capacitor, comprising:
【請求項18】請求項1乃至4の何れか1項に記載のコ
ンデンサ用粉体を、ガス炭化、固相炭化及び液体炭化の
方法からなる群より選ばれた少なくとも1種の炭化方法
により表面処理することを特徴とするコンデンサ用粉体
の炭化方法。
18. The surface of the powder for a capacitor according to any one of claims 1 to 4 by at least one carbonization method selected from the group consisting of gas carbonization, solid phase carbonization and liquid carbonization. A carbonization method for powder for capacitors, characterized by being subjected to a treatment.
【請求項19】請求項1乃至4の何れか1項に記載のコ
ンデンサ用粉体を、ガスホウ化及び固相ホウ化の方法の
少なくとも1種のホウ化方法により表面処理することを
特徴とするコンデンサ用粉体のホウ化方法。
19. A surface treatment of the powder for a capacitor according to any one of claims 1 to 4 by at least one of boriding methods of gas boriding and solid-phase boriding. Boriding method of powder for capacitor.
【請求項20】請求項1乃至4の何れか1項に記載のコ
ンデンサ用粉体を、ガス硫化、イオン硫化及び固相硫化
の方法の少なくとも1種の硫化方法により表面処理する
ことを特徴とするコンデンサ用粉体の硫化方法。
20. A surface treatment of the powder for a capacitor according to any one of claims 1 to 4 by at least one of sulfurization methods of gas sulfurization, ion sulfurization and solid phase sulfurization. Method for sulphating powder for capacitors.
【請求項21】コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であるこ
とを特徴とする請求項17に記載のコンデンサ用粉体の
窒化方法。
21. The method of claim 17, wherein the capacitor powder is niobium powder.
【請求項22】コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であるこ
とを特徴とする請求項18に記載のコンデンサ用粉体の
炭化方法。
22. The method according to claim 18, wherein the capacitor powder is niobium powder.
【請求項23】コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であるこ
とを特徴とする請求項19に記載のコンデンサ用粉体の
ホウ化方法。
23. The method according to claim 19, wherein the capacitor powder is niobium powder.
【請求項24】コンデンサ用粉体が、ニオブ粉であるこ
とを特徴とする請求項20に記載のコンデンサ用粉体の
硫化方法。
24. The method according to claim 20, wherein the powder for a capacitor is niobium powder.
【請求項25】他方の電極が、層状構造を有する材料か
らなる請求項10に記載のコンデンサ。
25. The capacitor according to claim 10, wherein the other electrode is made of a material having a layered structure.
【請求項26】他方の電極が、有機スルホン酸アニオン
をドーパントとして含んだ材料である請求項10に記載
のコンデンサ。
26. The capacitor according to claim 10, wherein the other electrode is made of a material containing an organic sulfonate anion as a dopant.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115073182A (en) * 2022-06-24 2022-09-20 中国人民解放军空军工程大学 Ultrahigh-temperature material and preparation method thereof

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